¿Por qué el punto de enfoque de la luz infrarroja es diferente al de la luz visible?

Es por la misma razón que se produce la aberración cromática: las diferentes longitudes de onda de la luz se desviarán en ángulos ligeramente diferentes al pasar por el mismo medio de refracción, como un elemento de lente. La aberración cromática en la mayoría de las lentes fotográficas bien diseñadas será menos severa porque la lente ha sido diseñada para corregirla en las diversas longitudes de onda de la luz visible y porque la diferencia de longitudes de onda entre un extremo del espectro visible y el otro no es tan significativa como la diferencia de longitudes de onda en el centro del espectro infrarrojo y el espectro de luz visible. Hay lentes especiales diseñados especialmente para las longitudes de onda más largas de la luz infrarroja (también lentes para las longitudes de onda más cortas de la luz ultravioleta), pero están destinados principalmente a otras aplicaciones además del tipo de fotografía cubierta dentro del alcance de este sitio. También son prohibitivamente caros para la mayoría de los fotógrafos, ya sean aficionados o profesionales.

La luz infrarroja requiere una configuración de enfoque diferente en una lente porque las longitudes de onda de la luz infrarroja son lo suficientemente diferentes como para que las propiedades refractivas de la lente la doblen en ángulos diferentes a los que doblan las diversas longitudes de onda de la luz visible.

La lente ideal haría que los rayos de luz de todos los colores se enfocaran a la misma distancia de la lente. Esa sería la distancia focal de la lente cuando la lente está tomando imágenes en el infinito (∞ hasta donde alcanza la vista. Cuando tomamos imágenes de objetos que están más cerca que el infinito, se enfocan más lejos de la lente. Es por eso que debemos hacer que la lente de la cámara se mueva hacia adelante, alejándose de la película o del sensor digital cuando enfocamos objetos cercanos. Esto se debe al hecho de que las lentes tienen un poder limitado para refractar la luz (hacen que se doblen hacia adentro). En otras palabras, objetos más cercanos que el infinito. requieren una distancia más larga para enfocar Estamos tomando el enfoque posterior (lente de distancia a la imagen proyectada enfocada).

El hecho de que una lente tenga una capacidad limitada para refractar la luz es aún más complejo cuando se trata de colores. De hecho, cada color se enfoca a una distancia diferente de la lente. Las imágenes azules están más cerca de la lente que el rojo, y los verdes, amarillos, naranjas, etc. ocupan posiciones intermedias. Ahora, cuanto más lejos de la lente se enfoca un color, más grande será la imagen de ese color. Estamos tomando aberración cromática. Debido a que la imagen roja es un poco más grande y la imagen azul es la más pequeña, vemos franjas de color alrededor de los objetos. En otras palabras, no podemos enfocar nuestra cámara en todos los colores simultáneamente.

Ahora, una lente convexa tiene la aberración cromática opuesta que una lente cóncava. Este hecho permite a los fabricantes de lentes construir la lente de la cámara usando una combinación de elementos de lentes positivos y negativos. También se utilizan diferentes durezas de vidrio (densidad) para formar la matriz de elementos de lente en el cuerpo de la lente. El uso astuto de diferentes formas de cristales y lentes mitiga pero nunca elimina la aberración cromática. El infrarrojo se enfoca más lejos de la lente que los otros colores y el ultravioleta se enfoca mucho más cerca de la lente que los colores. Son posibles lentes especiales optimizados para UV e IR, pero están reservados para aplicaciones científicas. La mayoría de los lentes de las cámaras están altamente corregidos para la mayoría de las aberraciones, hay siete y puede buscarlas. 1. Esférica, 2, Coma, 3. Astigmatismo, 4. Curvatura de campo, 5. Distorsión, 6. Cromática longitudinal 7.

Una vez más, todas las aberraciones se pueden mitigar, pero ninguna se puede eliminar.