Escuché que la distancia focal de algunas lentes se vuelve notablemente más larga cuando se enfoca a una distancia cercana, un efecto llamado "respiración de enfoque". Dado que el número f es la distancia focal dividida por el diámetro de la apertura física y el tamaño de la apertura no cambia, parece lógico concluir que dicha lente debería volverse más lenta cuando se enfoca de cerca.
¿Es eso realmente así, o hay algo que estoy pasando por alto?
Eso es cierto, y se nota mucho en objetivos macro. Por ejemplo, un Nikon 105 mm f/2.8 VR (en el infinito) es f/4.8 en su distancia de enfoque más cercana de 30 cm más o menos.
Veamos el uso de tubos de extensión en lugar de una lente macro para que el efecto sea más fácil de visualizar.
El f-stop efectivo de un objetivo es igual al f-stop real de los tiempos del objetivo (1 + aumento/aumento de la pupila). En lentes que miden aproximadamente 50 mm, el aumento de la pupila es de aproximadamente 1. Los lentes más largos tendrán un aumento de la pupila más pequeño y los lentes más cortos tendrán un aumento de la pupila mayor. Por ejemplo, el Canon 180mm f/3.5L tiene un aumento de pupila de 0,5 cuando se enfoca a 1:1.
Entonces, suponiendo un diseño de lente simétrico con un aumento de pupila de 1, tenemos:
F e = F a * (1 + Aumento)
Ahora, si tiene esa lente de 50 mm con 50 mm de tubos de extensión, tiene una ampliación de 1,0 y el f-stop efectivo (F e ) es el doble del real. En otras palabras, has perdido dos puntos de luz al hacer eso. El sistema de lentes es de hecho más lento.
Míralo de esta manera, la luz está viajando el doble de la distancia que recorría antes para llegar a los medios. La ley del cuadrado inverso hace que ilumine 4x el área (de la cual solo te importa 1x) y eso es nuevamente, 2 paradas de luz.
Tenga en cuenta que esto sigue siendo una lente de 50 mm en este ejemplo. Es solo que ha cambiado una distancia de enfoque mínima más cercana de la lente por la capacidad de enfocar al infinito.
Debo señalar que el ejemplo que di fue con una lente agradable, simple y simétrica que se usó para hacer macro.
Cuando tiene un enfoque interno (en lugar de la vieja escuela 'mover todo el cristal'), las ecuaciones de lentes simples ya no son simples, pero muchos de los principios siguen ahí, incluso cuando no se trabaja con una lente macro. La ampliación del sujeto cambia, y la apertura efectiva también cambia.
whuber
Imre
Nir