¿Por qué la lente sería mucho más larga que su distancia focal?

Accidentalmente vi una lente Nikon 17-35mm f/2.8 y noté que es bastante grande para su distancia focal. Aquí está la primera revisión de esta búsqueda de lentes ofrecida : parece que tiene 107 milímetros de largo. Dada su distancia focal de hasta 35 milímetros, esperaría que se pareciera más a una lente de panqueque, pero 107 milímetros está muy lejos de ser una lente de panqueque.

Supongo que hay algunas razones de diseño para eso.

¿Por qué esta lente es tan larga dado que sus distancias focales son bastante cortas?

@laurencemadill ¿Cómo se relaciona la primera pregunta?
solo para ayudar con la comprensión de la distancia focal. Tiene que ver con el enfoque de la luz y no con la longitud física de la lente.

Respuestas (3)

La distancia focal de la lente de la cámara define su propiedad fundamental. Estamos hablando de cosas como el campo de visión angular, la apertura relativa, la profundidad de campo y la profundidad de enfoque. Es costumbre colocar lentes en cámaras que tienen una distancia focal aproximadamente igual a la medida diagonal del formato. Tal latigazo ofrece un ángulo de visión "normal". Si la lente montada es más corta que la diagonal, el ángulo de visión será gran angular.

Este Nikon 17-35 mm está diseñado para caber en un digital compacto (DX) con un formato que mide 16 mm de alto por 24 mm de largo. La medida de esquina a esquina de este rectángulo es de aproximadamente 30 mm. En otras palabras, una cámara de 30 mm ofrece una vista "normal".

La distancia focal de una lente es una medida que se toma cuando la lente se enfoca en un sujeto lejano. Medimos desde un punto llamado nodal trasero hasta la imagen enfocada que será la superficie del sensor de imagen. Cuando se monta una lente gran angular como esta, configurada en 17 mm, el nodo posterior debe colocarse a 17 mm del chip de imagen. Esta es una distancia súper corta, solo alrededor de ¾ de pulgada.

Un posicionamiento de la lente tan cercano es prácticamente imposible, no hay suficiente espacio para el cilindro de la lente, el vidrio, la montura, la apertura y otras cosas. ¿Qué hacer? El óptico debe desplazar el nodo posterior más hacia atrás. Normalmente caería en algún lugar dentro del cilindro de la lente. Este cambio puede ser extremo, podría caer en el aire detrás de la lente. Este diseño alarga la distancia de enfoque posterior; ahora hay sitio para todo. Esto se logra insertando varios elementos de lente, algunos con potencia positiva y otros con potencia negativa. La combinación correcta se asemeja a un teleobjetivo invertido. Esto se conoce como una lente de enfoque retro. Tal latigazo es la forma en que obtiene un zoom de 17-35 mm para que quepa en una cámara DX.

Buena publicación, pero solo para aclarar, esta lente cubre películas de 35 mm y FX de fotograma completo digital. He tenido uno desde antes de tener una DSLR.
@ Jim MacKenzie -- Todas las lentes proyectan una imagen circular. El centro de este círculo es la parte más nítida y brillante. La imagen formada lejos de esta ubicación central se atenúa y se vuelve borrosa hacia los bordes. Por lo tanto, solo la parte central es útil para la fotografía. Esto se llama el círculo de buena definición. Es difícil hacer un súper gran angular que entregue, sin viñetas perceptibles, una imagen que cubra. Cuanto más largo sea el enfoque posterior, mejor será la cobertura.
Siento discrepar contigo. Ciertamente, el centro es más nítido, pero las esquinas son más que adecuadamente nítidas, especialmente cuando te detienes. Esta lente fue diseñada para fotograma completo.
@ Jim Mac Kenzie: si fuera un insecto que se arrastra sobre el sensor, mirando hacia atrás a la lente desde el centro (eje), vería un círculo de luz cuando se abriera el obturador. Si el insecto se mueve hacia los límites, mirando hacia atrás a la lente, se ve una elipse. El círculo tiene un área de superficie mayor que la elipse. Así, el centro de la imagen es más brillante que en los márgenes. Esto se llama error de firma. El hecho de que su objetivo ofrezca una imagen satisfactoria y uniforme es todo un acompañamiento, una sugerencia para los ópticos de Nikon.
En contraste con las lentes de enfoque retro (gran angular) que son más largas que su distancia focal (movidas intencionalmente hacia adelante, por ejemplo, para que el espejo SLR pueda levantarse detrás de ellas), los cuerpos de las lentes de teleobjetivo son más cortos que su distancia focal (solo un poco). conveniencia). Una lente larga (como un telescopio) no tiene por qué ser más corta, pero la palabra teleobjetivo significa "más corta que su distancia focal", es decir, aquellas que se construyen de esa manera (la mayoría de las lentes de cámara más largas).
@AlanMarcus Nos desviamos del tema, pero el contrapunto al argumento más nítido en el centro es que las lentes tienen resolución en pares de líneas por mm, y está grabando sustancialmente menos mm de detalle en una foto de sensor de recorte de lo que está en Formato DX (o película de 35 mm). Obtiene lo mejor de la lente, pero al desechar gran parte de la lente buena pero no tan buena, está perdiendo mucha resolución.
Los primeros dos párrafos de esta respuesta no son parte de la explicación de por qué la lente física es más larga. Solo quédate con los párrafos restantes y tendrás tu respuesta. De hecho, el comentario de @WayneF cubre la respuesta en un paquete más corto.

Hay diferentes diseños ópticos. De Wikipedia :

un teleobjetivo es un tipo específico de lente de enfoque largo en el que la longitud física de la lente es más corta que la distancia focal.

Sin embargo, lo que está viendo es lo contrario, que es un diseño de enfoque retro, también de Wikipedia :

La lente de retroenfoque resuelve este problema de proximidad a través de un diseño asimétrico que permite que el elemento trasero esté más alejado del plano de la película de lo que sugeriría su distancia focal efectiva.

Esto equivale a tener un diseño en el que se coloca una lente de teleobjetivo invertida en la parte posterior de los elementos para permitir que se construya una lente de gran angular para un sensor grande.

Parece haber un error fundamental al comprender que, de alguna manera, la distancia focal de una lente representa su longitud física.

La distancia focal de una lente se refiere a la distancia que ve o su campo de visión y no es una referencia a su tamaño físico. Aunque un teleobjetivo de distancia focal más larga es físicamente más largo que un objetivo de distancia focal más corta, la longitud física de la lente no es igual al número de distancia focal. Es decir, una lente de 400 mm no tiene físicamente 400 mm de largo. ¿Cómo se ve "accidentalmente" una lente?