¿Qué valor de apertura determina la profundidad de campo en lentes de apertura variable?

¿Los valores de apertura variable representan la forma en que una lente genera la profundidad de campo o solo la transmisión de la luz (es decir, el brillo)?

Por ejemplo, si deseo calcular los valores de profundidad de campo para una lente 18-50 f2.8-4 cuando se usa a 50 mm y con la apertura configurada en lo más grande posible (que sería f4), ¿debería usar un valor? de f2.8 o f4?

actualización: fondo

Siempre supuse que usar un 18-50 f2.8-f4 a 50 mm y f4 significaría un brillo de f4 y una profundidad de campo equivalente a usar cualquier otra lente de 50 mm a f4, sin embargo, comencé a pensar en esto después de ver dos otras preguntas y respuestas relacionadas con SE

Esta pregunta analiza cómo lograr el máximo DOF con el tipo de lente del que estoy hablando, y hay una afirmación de que los valores de apertura variable en realidad son solo apertura aparente; esto es de un comentario de @Matt Grum

Lo que quiero decir es que el agujero redondo sólido en la lente a través del cual pasa la luz no crece ni se encoge cuando haces zoom, por lo tanto, no estás ganando nada al alejar y usar f/3.5 La relación entre la apertura aparente y la distancia focal ( el f-stop) cambia. De hecho, el tamaño aparente de la apertura aumenta cuando hace zoom, lo que significa que usar el extremo de 18 mm es lo peor que puede hacer para obtener un efecto bokeh.

(NB, no creo que mi pregunta sea un duplicado de la pregunta a la que me he vinculado porque es una discusión que considera múltiples variables relacionadas con la profundidad de campo, y también el texto citado arriba está en un comentario, no en una respuesta)

En segundo lugar, sé por esta pregunta que con lentes macro cuando se enfocan cerca, la 'apertura efectiva' cae (es decir, se atenúan) pero la profundidad de campo no cambia. Entonces, en consecuencia, me pregunto si lo mismo podría ser cierto para las lentes con zoom de apertura variable.

Si es posible, busco una respuesta que explique la óptica de las lentes de apertura variable y por qué se comportan de la forma en que lo hacen.

esta pregunta ha tenido dos votos negativos; tal vez quiero lo suficientemente claro o tal vez la respuesta parecía obvia. Actualicé la pregunta para tratar de aclararla y también aclarar por qué la respuesta no es obvia para mí y por qué tengo curiosidad al respecto.
También agradecería si los votantes negativos pudieran compartir conmigo por qué mi pregunta no es buena: es algo que creo que es relevante para todos los fotógrafos, e incluso si la respuesta parece obvia, busqué en Internet y SE y por ser capaz de encontrar una respuesta. es bastante desalentador como un recién llegado tener algo inmediatamente votado negativamente sin comentarios sobre por qué se proporcionó, y no me anima a enfermarme y seguir participando en esta comunidad
la correlación entre el bokeh y la distancia focal tiene poco que ver con la apertura. la primera pregunta sigue ahí sin hacer nada (usa 50 mm a 2,8 cuando ni siquiera sea posible). Además, tu 18-50 mm no es un objetivo macro, ¿verdad?
No soy dueño de esta lente. Es un ejemplo (sé que fuji hace uno). no, no es una lente macro, pero ese es un ejemplo de una instancia en la que los componentes que transmiten la luz y los que producen la profundidad de campo de una cierta apertura pueden desacoplarse y no sé si eso también podría ocurrir en otros lentes. No estoy sugiriendo que estaría usando un 50 mm a 2,8 'cuando ni siquiera es posible', simplemente estoy tratando de aclarar mi comprensión de la óptica de este tipo de lente. gracias por describir mi pregunta como 'inactiva'. Supongo que es mejor que me guarde mi curiosidad.
Solo los objetivos macro con sus aumentos 1:x "sufren" esta desviación de apertura. tu pregunta todavía parece muy poco clara. ¿Podría ser algo así como "¿hay alguna desviación entre la apertura (número) seleccionada y la real en lentes que no son macro"?
@flolilolilo "Solo las lentes macro con sus aumentos de 1: x "sufren" esta desviación de apertura". No exactamente. Es solo que a medida que la relación de ampliación (la relación entre el tamaño de un objeto en la imagen proyectada por la lente y el tamaño real del objeto) se acerca a un porcentaje apreciable del objeto, se vuelve más significativa. Las lentes no macro típicas rara vez aumentan más de 1: 3.3 o 1: 4 en MFD. Muchos no pueden hacerlo mejor que 1:6.7. Si el MFD de una lente de este tipo se redujera aún más, esas lentes también demostrarían la capacidad reducida de captación de luz.

Respuestas (4)

La medida relevante en términos de cómo la apertura de la lente afecta la profundidad de campo no es el diámetro físico absoluto del diafragma de apertura, es el diámetro de la pupila de entrada . La pupila de entrada es el tamaño aparente de la apertura vista a través del frente de la lente.

Esto es cierto a efectos del cálculo de la exposición. También es cierto para calcular la profundidad de campo.

Las lentes de zoom de apertura constante deben tener todos los cambios en la ampliación a medida que la lente se coloca frente al diafragma de apertura. Por lo tanto, cualquier aumento en el aumento general de la lente también da como resultado un aumento correspondiente en el aumento de la apertura de la abertura vista a través del frente de la lente.

La mayoría de las lentes de apertura variable también realizan la mayoría de los cambios en la ampliación frente al diafragma de apertura física a medida que se amplía la lente. Es solo que parte de ese aumento se realiza detrás del diafragma y el tamaño de la pupila de entrada no se mantiene al día con el cambio en la distancia focal.

Tome una lente típica de 18-55 mm f/3.5-5.6:

  • El diámetro de la pupila de entrada para 18 mm a f/3,5 es de 5,14 mm
  • El diámetro de la pupila de entrada para 55 mm a f/5,6 es de 9,82 mm.
  • A medida que el aumento aumenta en un factor de 3,06X entre 18 mm y 55 mm, la pupila de entrada solo aumenta en un factor de 1,91X de 5,14 mm a 9,82 mm.
  • Si la pupila de entrada a 55 mm tuviera solo 5,14 mm de diámetro, ¡el número f sería f/10,7!

f/4. Si la lente está marcada como 18-50 mm f/2.8-f/4, el significado es que el más ancho es f/2.8 a 18 mm más corto, o f/4 a 50 mm más largo. En el medio, el más ancho estará en el medio.

Su cámara debe informar el valor f/ real utilizado en cualquier caso.

¿Cómo sabes que este es el caso? Actualizaré la pregunta de por qué me pregunto si la apertura variable se aplica solo al brillo y no a la profundidad de campo.
@Rich Esa es solo la convención. Si una lente está etiquetada como X-Ymm f/MN, eso significa que es f/M en Xmm (ángulo más amplio, distancia focal más corta, apertura efectiva más amplia) y f/N en Ymm (ángulo más estrecho, distancia focal más larga, distancia efectiva menos ancha). apertura a máxima apertura). Si está etiquetado como X-Ymm f/M, entonces tiene una apertura efectiva de f/M en ambos extremos del zoom.
No estás respondiendo sobre el DOF.
@Rich Porque no existe una verdadera equivalencia cuando se usan diferentes lentes en cámaras con sensores de diferentes tamaños. Suponiendo el mismo tiempo de obturación e ISO, si configura la apertura para que la exposición sea la misma, la profundidad de campo será diferente. Si configura la apertura para que DoF sea la misma, la exposición será diferente.

No entiendes el significado de los números en tu lente:

18-50mmclaramente significa que es una lente de zoom. Los lentes zoom vienen en dos diseños: apertura fija y apertura variable.

  • Las lentes de apertura fija se anotan como 24-70mm f/2.8. La apertura máxima de 2.8está disponible en todo el rango de distancias focales.
  • Las lentes de apertura variable se anotan como 18-50mm f/2.8-4. La apertura máxima varía con la distancia focal elegida: Obtendrá f/2.8en 18mm, pero solo f/4en 50mm. La apertura máxima disponible cambia en pequeños rangos que son individuales para cada diseño de lente: por ejemplo, su lente podría tener f/2.8de 18mma 22mm, luego f/3.2de 23mma 28mm, luego f/3.5de 29mma 40mmy finalmente f/4de 41mma 50mm.

Las designaciones de las lentes generalmente no dejan ninguna pista sobre su apertura mínima: esta también puede cambiar en el rango de las lentes de apertura variable.

Yo entiendo todas estas cosas. Lo que no estoy seguro es que el tamaño de la apertura determina más de una cosa: determina el brillo y también tiene efectos en la profundidad de campo. los ejemplos que puse en mi pregunta me hacen dudar de si, en una lente de apertura variable, estas dos salidas siempre varían juntas en una lente de zoom de apertura variable
@Rich Aperture es apertura es apertura. En cuanto a la apertura, no hay diferencia entre usar un 50 mm f/2,8 a f/4 y un 17-50 mm f/2,8-4,0 a 50 mm y f/4.

A medida que hace zoom para aumentar, el brillo de la imagen proyectada por la lente en la película o el sensor digital se atenúa. Por el contrario, a medida que aleja el zoom y obtiene una vista de gran angular, el brillo de la imagen aumenta. En otras palabras, el zoom induce un cambio de distancia focal y esto obliga a cambiar el número f. Dado que esto sucede continuamente, deberá consultar la pantalla de información de su cámara para determinar la distancia focal de trabajo y el número f de trabajo en el momento de la exposición. Estos datos comprenden dos de los varios ingredientes necesarios para calcular la profundidad de campo. A medida que hace zoom, el cambio del número f será considerable. Cada duplicación o reducción a la mitad de la distancia focal da como resultado un cambio de 2 f-stop. Esto da como resultado un cambio de 4X en el brillo de la imagen.

El motivo de esta atenuación/iluminación es: El cambio de aumento del zoom hace que la imagen que forma los rayos de luz se extienda o condense su área de cobertura. Cada 2X (duplicación o reducción a la mitad) o la distancia focal cambia el área a cubrir por un factor de 4X. Esto cae bajo: "La ley del cuadrado inverso" (física). En otras palabras, zoom de 50 mm a 100 mm, el aumento se duplica, la disminución de la luz es de 2 f-stops. Al contrario, zoom de 100 mm a 50 mm, la ganancia de luz es de 2 f-stop = 4X, ya que cada f-stop es un cambio de nivel de luz de 2X.

Los fabricantes de lentes saben que sus ventas se verán perjudicadas si no mitigan de alguna manera esta ley de la acción del cuadrado inverso. Una solución sería ajustar mecánicamente el diámetro de mientras hace zoom. Este método es demasiado complicado y demasiado costoso. Una solución, permitir que los elementos frontales de la lente del zoom amplíen el orificio de apertura. Esta disposición hace que el tamaño aparente de la apertura parezca contactar y expandirse con el zoom. Este procedimiento en realidad cambia el número f de trabajo y aumenta o disminuye la cantidad de luz que se reproduce en la película o el sensor durante el zoom.

Si esta disposición fuera perfecta, la lente mantendría un número f constante y, por lo tanto, una profundidad de campo constante en todo el zoom. La lente de zoom costosa probablemente mantenga una apertura constante (número f). Lamento informar que las lentes del kit económico no pueden mantener una apertura constante durante todo el zoom. Su zoom de 18 a 50 mm comienza con una apertura máxima de f/2.8 en la posición de gran angular, a medida que acerca el zoom, su lente es capaz de mantener esta apertura máxima hasta que se acerque a unos 40 mm, luego el efecto de aumento del frente grupo de elementos abandona el fantasma. Inicia en f / 4, eso es una parada por debajo de su apertura máxima. En otras palabras, su zoom pierde 1 f-stop = 2X el brillo de la imagen con el zoom máximo.

¿Qué valor de apertura determina la profundidad de campo en lentes de apertura variable?
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