Una lente tiene una distancia focal y su pupila de entrada tiene un diámetro. La relación de estos es un número f . El tamaño de la pupila de entrada está limitado por el tamaño del elemento frontal y describimos las lentes por el número f en este límite. Entonces, una lente de 50 mm con un elemento frontal de 35 mm de diámetro es una lente f/1.4. Hasta ahora, todo bien.
Una de las razones por las que nos preocupamos por el número f es que describe la capacidad de captación de luz de la lente. A cualquier distancia focal dada, una lente con un número f más rápido (más cercano a f/0) captará más luz, y dos lentes con el mismo número f captarán la misma cantidad de luz.
Pero, ¿qué le sucede a esta luz?
La cuestión es que las lentes también tienen un diámetro de círculo de imagen . El círculo de la imagen es donde el cono de luz que irradia desde el elemento trasero alcanza el plano a la distancia focal de la brida de la lente (también conocida como distancia de registro). Ahí es donde se encuentra el sensor (¡o la película!). Ese círculo tiene un diámetro. Para un objetivo tradicional de fotograma completo de 35 mm, el círculo de la imagen tiene un diámetro de 43,3 mm; para una lente Micro Four Thirds, tiene 21,6 mm de diámetro (cifras tomadas de esta notable página ). El círculo de la imagen µFT es casi exactamente la mitad del diámetro del FF.
La luz que se reúne luego se distribuye sobre el círculo de la imagen. Obviamente, no se distribuye de manera homogénea: la luz de un punto dado de la escena va a un punto correspondiente en el círculo de la imagen. Por eso se llama círculo de imagen, porque hay una imagen en él. Pero el hecho es que cada fotón captado por la lente, olvidando los débiles que se pierden en la cámara, acaba en algún lugar del círculo de la imagen.
El sensor de la cámara (¡o la película!) se coloca dentro del círculo de la imagen. Los fotones que caen sobre el sensor van hacia la toma de una imagen; los que no, no.
Cuando usa una cámara con una lente nativa, el tamaño del sensor es tal que ocupa la mayor parte posible del círculo de la imagen. Para 35 mm, eso es el 59%; para µFT, eso es 61% de eso. Pero cuando adapta una lente de un sistema diferente (usando un adaptador puramente mecánico sin vidrio), es posible que el sensor no tenga el tamaño ideal; si (de alguna manera) pero una lente µFT en una cámara de 35 mm, el círculo de la imagen sería demasiado pequeño y obtendría un viñeteado severo. Si coloca una lente de 35 mm en una cámara µFT (lo que muchos de nosotros podemos y hacemos), funciona, pero el círculo de la imagen es mucho más grande que el sensor: el sensor cubre solo el 15% del círculo de la imagen.
Entonces, si hago dos lentes, ambos de 50 mm y f/1.4, pero hago uno para una montura de 35 mm y otro para una montura µFT, pero pongo ambos en una cámara µFT, obtendré un rendimiento muy diferente . Mi comprensión de la óptica es inestable, pero creo que la ampliación de las imágenes será la misma, ya que está puramente relacionada con la distancia focal. Debido a que las lentes tienen el mismo número f, la cantidad de luz recolectada será la misma. Pero debido a que el que está hecho para una montura de 35 mm tiene un círculo de imagen más grande, de cuatro veces el área, la cantidad de luz que realmente cae sobre el pequeño sensor µFT será más pequeña, cuatro veces menos. ¡Eso es el equivalente a dos paradas!
Este contraste no es sólo teórico. Tengo una cámara µFT. Tengo una lente nativa Sigma 60 mm f/2.8. También tengo un objetivo con montura FD Canon 50 mm f/1.4 en un adaptador. Estos no tienen la misma distancia focal, pero son similares. A partir de los números f, se podría pensar que la Canon es sustancialmente más rápida que la Sigma. Pero si tengo razón, entonces el efecto del círculo de imagen más grande de Canon significa que se comporta más como af/2.4. ¡Eso es apenas más rápido!
¿Es correcto mi análisis? Si no, ¿qué me estoy perdiendo?
Como dije, mi comprensión de la óptica es inestable y no he podido encontrar ninguna discusión sobre este tema desde este ángulo ( estas preguntas no están relacionadas ). Me rebajo en gratitud por cualquier intuición ofrecida. El Maestro respondió: ¿Tienes alguna pregunta que hacer o quieres dar un discurso? . Disculpas por la extensión y la turgencia de esta pregunta.
Estás cerca, pero no estás bien. La luz que incide sobre cualquier área determinada del círculo de la imagen es constante, independientemente del formato para el que esté diseñado el objetivo. De lo contrario, recortar una foto cambiaría la exposición, lo que obviamente no tiene sentido.
Para decirlo de otra manera, el f/stop es representativo de la luz en cada punto, independientemente del tamaño del sensor , no de la cantidad total distribuida en toda el área cubierta del círculo de la imagen. ( Creo que todo lo demás que ha escrito es correcto, excepto este punto que está causando su confusión ). Si toma una fotografía impresa y la rompe por la mitad, cada parte habrá recibido la mitad de la luz del todo, pero esa medida es no es relevante para la exposición.
Por otro lado, los sensores más grandes reciben inherentemente más luz en general. Es por eso que las cámaras con sensores más grandes tienen la ventaja de tener menos ruido con el mismo ISO (dada una tecnología de sensor aproximadamente igual).
Pero, la lente no importa, porque el círculo de la imagen es irrelevante para sus fotografías, solo la parte que realmente graba. (A menos, por supuesto, que intente usar una lente con un círculo de imagen que no cubra su sensor, pero ese es un problema diferente). Una lente f/1.4 siempre es dos paradas (4x) más rápida que una lente f/2.8.
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tom anderson