¿Qué significa que una lente telecéntrica esté enfocada al infinito?

Tengo una pregunta sobre una lente telecéntrica que he estado estudiando (¡para la investigación física!) y me preguntaba si podrían ayudarme a despejar algunas telarañas en mi cabeza. Para empezar, estoy simplificando la lente TC como una lente compuesta. Además, esta lente tiene 2 grados de libertad: (1) puede extenderse y retraerse (2) puede rotar (creo que rotar la lente cambia su f#, por ejemplo, la apertura).

Entonces, cuando extiendo completamente la lente telecéntrica (específicamente http://computarganz.com/file.cfm?id=167 ), se enfoca en el infinito. Interpreto esto como ser capaz de obtener una imagen de un objeto a una distancia infinita y producir una imagen enfocada en el CCD detrás de la lente.

  • ¿Es esta una suposición correcta? ¿La lente TC enfocada al infinito producirá una imagen enfocada en el CCD? ¿Qué significa esto para un objeto que no está en el infinito? ¿Para objetos cercanos a la lente TC? ¿Se siguen produciendo sus imágenes en el CCD?

Continuando, si coloco un objeto a cierta distancia frente a la lente (no igual al infinito), podría crear una imagen enfocada del objeto en el CCD al retraer la lente hasta que vea una imagen enfocada en el CCD.

  • ¿Cómo cambió el enfoque/la imagen del objeto cuando se retrajo la lente TC, pasando de enfocarse en el infinito a enfocarse en la ubicación de la imagen? ¿Es que el objeto está enfocado pero la imagen resultante no está en el CCD hasta que ajusta la lente (retrayéndola) hasta que la imagen se coloca en el CCD?

Muchas gracias por su ayuda por adelantado. ¡Estas cosas realmente están doblando mi cerebro jajaja!

Puede obtener más ayuda en physics.stackexchange

Respuestas (2)

No se puede enfocar una lente telecéntrica de espacio de objetos al infinito. Una lente telecéntrica del espacio del objeto mantiene el aumento constante independientemente de la distancia del sujeto. Si pudiera enfocar una lente de este tipo hasta el infinito (o algo así), entonces podría simplemente apuntarla a la luna y obtener imágenes de primer plano de las huellas de Neil Armstrong.

Las lentes telecéntricas del espacio de objetos reales tienen un rango limitado de distancias de enfoque en las que la lente puede producir imágenes enfocadas, denominadas "profundidad telecéntrica". Como la mayoría de estos lentes están diseñados para aplicaciones de visión artificial en líneas de montaje y solo pueden enfocar objetos a unas pocas decenas de centímetros de distancia.

La hoja de datos a la que se vincula parece una lente de enfoque cercano normal. Es posible que se trate de una lente telecéntrica de espacio de imagen. Esto solo significa que los rayos salen de la lente perpendiculares al sensor y la ampliación no cambia si enfoca moviendo el conjunto de la lente.

Para responder a sus preguntas restantes (ignorando el tema espurio de la telecentricidad por ahora):

  • Cuando se enfoca en objetos infinitos lo suficientemente lejos como para que los rayos de luz alcancen la lente casi en paralelo, se formará una imagen enfocada a una distancia de f detrás de la lente, donde f es la distancia focal. Los objetos más cercanos formarán una imagen enfocada detrás del sensor (si el sensor no estuviera en medio) y, por lo tanto, formarán una imagen borrosa en el sensor a medida que cada punto de luz del objeto se extienda.

  • Girar la lente para enfocar más de cerca simplemente aleja la lente del sensor, por lo que el objeto más cercano ahora forma una imagen enfocada en el sensor.

El enfoque infinito es un objeto más allá del punto de enfoque infinito de la lente. Cuando el punto focal se establece en el infinito, todo lo que se encuentre en ese punto o más allá estará enfocado, las cosas que estén más cerca de ese punto no lo estarán.

También hay un límite en cuanto a qué tan cerca puede enfocar una lente. Las lentes macro normalmente pueden enfocar más cerca que otras lentes. No estoy seguro de la pregunta final sobre si hay una profundidad a la que se resolvería la imagen, pero estoy bastante seguro de que la respuesta es sí, simplemente no se alinea con la posición del sensor.