Fotografía y otras cosas

CONCEPTOS DE OPTICA PARA LENTES FOTOGRAFICOS

Seguramente en mas de unas alguna vez habras visto que en la descripción de las caracteristicas de un lente aparecen siglas tales como:

AF 28-200mm f/3.8-5.6 LD Aspherical (IF)

Veremos algunos conceptos b·sicos sobre óptica que nos ayudarán a entender la terminología utilizada para los lentes fotográficos de manera de poder hacer una elección correcta al momento de comprar, y así utilizarlo sacándole el mayor provecho.
Primero que nada y para evitar confusiones, estableceremos que de aquí en adelante nos referiremos a lo que comúnmente se llama lente fotográfico, como OBJETIVO. Esto debido a que en estricto rigor un lente es solo una pieza de vidrio óptico con un cierta curvatura.
La calidad de imagen que produce un simple lente en general es muy poco satisfactoria para las necesidades de la fotografÌa. Es por esto que los objetivos están conformados por una serie de grupos de lentes de distintos tamaños y curvaturas para lograr que el haz de luz finalmente genere una imagen de calidad. A traves de años de desarrollo tecnológico los fabricantes han logrado crear diseños de objetivos que no solo han podido mejorar la calidad de la imagen sino que han permitido hacer lentes más luminosos, zooms con un mayor rango de distancias focales y lentes de menor tamaÒo. No muchos años atras cualquier teleobjetivo era enorme. Hoy en dÌa podemos encontrar zooms con el increíble rango de 28mm a 300mm en un solo objetivo de tamaño compacto y sin mayor sacrificio de la calidad de la imagen.

En este grafico podemos apreciar la construcción de un objetivo y la cantidad de diferentes lentes que lo constituyen

Al crear un nuevo objetivo, los diseÒadores deben decidir el numero de componentes internos que Èste tendr·, tipo de cristal, el radio de curvatura de cada componente, el espacio entre ellos, etc. para evitar al m·ximo las aberraciones que existirán en todo objetivo fotográfico. Existen 7 aberraciones que presentan los lentes fotográficos. Cuan corregidas están estas aberraciones dependera de la calidad del objetivo.
Estas son: aberración esférica, aberración cromática, aberración cromática lateral, coma, astigmatismo, curvatura de campo y distorsión.
* Aberración esférica: es la incapacidad de un objetivo para hacer que los rayos marginales y axiales formen foco en el mismo punto, debido a que como la superficie del objetivo es esférica, los rayos refractados por las zonas exteriores de éste formarán foco más cerca que los rayos refractados por las zonas centrales. Un objetivo que posea aberración esférica producirá una imagen borrosa y poco contrastada. En el caso que un objetivo posea esta aberración, ella puede ser disminuida si se utilizan solo los diafragmas más cerrados del objetivo, ya que de ésta forma utilizará unicamente los rayos centrales.
En el primer ejemplo vemos como el lente sufre de aberración esférica y los rayos luminosos no convergen en el mismo plano, produciendo que el punto (o imagen) se vean borrosos. Alterando la curvatura del lente apreciamos como es corregido el problema.

* Aberración cromática: es la incapacidad de un objetivo para hacer que los rayos de luz de distinta longitud de onda (colores) converjan en un mismo punto focal. Esta aberración también se puede corregir utilizando solo los diafragmas m·s cerrados.

* Aberración cromática lateral: es la incapacidad de un objetivo para mantener un mismo tamaÒo de imagen para todos los colores. Esta se hace evidente al fotografiar por ejemplo, un cuadrado blanco en que en un lado vemos como aparece una franja naranja. Esta aberraciÛn no se puede corregir disminuyendo la apertura, pues esta influye sobre la profundidad del foco y no sobre el aumento.
* Coma: es la incapacidad de un objetivo de formar una imagen puntual oblicua al objetivo, produciendo en su lugar una mancha de luz asimétrica que emana del núcleo del punto, lo cual en definitiva afectará la nitidez de la imagen. Mientras mayor sea la apertura, mayor será la aberración, por lo que se disminuye cerrando el diafragma.
* Astigmatismo: es la incapacidad de un objetivo para formar la imagen de un punto oblicuo al objetivo en una posición del espacio, formando en vez líneas cortas en planos focales distintos.
* Curvatura de campo: Es la incapacidad del objetivo de formar la imagen de un objeto plano sobre el plano focal que es realmente plano, dando como resultado un plano focal en forma de superficie curva. Debido a esto, si enfocamos en el centro de la imagen, las esquinas estar·n fuera de foco y si enfocamos en las esquinas, tendremos el centro fuera de foco, a memos que expusiÈramos la pelÌcula curv·ndola ligeramente siguiendo la curvatura del plano focal. Al reducir la apertura del diafragma no se corrige la aberración, pero puede dar la impresión de que si, ya que en definitiva estamos aumentando la profundidad de campo, y por lo tanto nuestro rango de foco es mayor.
* Distorsión: Es la incapacidad de un objetivo de mantener el mismo aumento en todo el plano de la imagen, por lo cual las lÌneas rectas no son representadas perfectamente derechas en la fotografÌa. Dependiendo de la ubicación del diafragma, el cuadro del la imagen podrá presentar forma de barril. Esta aberración no se corrige cerrando el diafragma.

Los objetivos modernos han disminuido al m·ximo estas aberraciones siendo casi imposible percibirlas en una fotografÌa normal tomada con un buen objetivo, a pesar que en los modelos m·s antiguos o simples se hacen evidentes. Por eso siempre es bueno hacer pruebas de un objetivo que no conocemos antes de usarlo o comprarlo y tratar de establecer cuales de estas aberraciones aparecen. Otra alternativa es examinar bien las indicaciones tÈcnicas que estos traen, y para eso a continuación veremos que significan cada una de las siglas que describe un objetivo. Partiremos por el ejemplo dado en un principio y luego complementaremos otras que pueden aparecer en otros objetivos:
AF 28-200mm f/3.8-5.6 LD Aspherical (IF)
AF : Sigla para Auto Foco. Como el nombre lo indica, estos objetivos tienen la capacidad de efectuar foco autom·ticamente, si la c·mara con la que se utiliza tambiÈn posee esta propiedad. Si se utiliza con una c·mara que no sea AF, el lente deber· enfocarse manualmente.
28-200mm: Rango de distancia focal de los lentes zoom. Cuando aparece solo un numero significa que es un lente de distancia focal fija.
f/ 3.8-5.6: Apertura m·xima del lente. Para los lentes fijos este es un solo valor. Cuando aparecen dos valores, es para algunos lentes zoom en que la apertura m·xima varía de acuerdo a la distancia focal en que se utilice. Mientras menor sea el numero de apertura m·xima, significa que el lente es m·s luminoso, pues permite una mayor apertura del diafragma, posibilitando exposiciones con menores intensidades de luz, adem·s de una menor profundidad de campo. En general los lentes m·s luminosos son m·s caros y poseen aperturas m·ximas de f1.4., pues como vimos, la mayorÌa de la aberraciones se hacen m·s evidentes al utilizar los diafragmas m·s abiertos. Los lentes zoom poseen aperturas m·ximas menores que los lentes fijos (numero f mas grande), por lo que son menos luminosos.
LD: (Low Dispersion Glass) – ED ( Extra Low dispersion Glass) – UD (Ultra low dispersion glass) Se refiere a los objetivos que en la elaboraciÛn de los lentes internos utilizan vidrio óptico de baja dispersión para evitar aberraciones cromáticas, sobre todo en las distancias focales largas (tele objetivos). Mientras más larga la distancia focal y mayor la apertura, más necesario es la utilización de éste tipo de lentes en la confección del objetivo. Si es LD, ED, o UD depende de la nomenclatura que emplee el fabricante.
Aspherical: Este tipo de objetivos, utilizan elementos curvos y no esféricos para corregir la aberración esférica, compensar las distorsiones y proveer una iluminación más pareja, con esquinas del cuadro m·s iluminadas y nÌtidas. Esto adem·s permite un tamaño m·s compacto.
IF: (Internal Focusing) En un objetivo con sistema de foco interno, al enfocar cambian solo los grupos de lentes internos. De este modo enfoca sin cambiar el largo físico del objetivo, permite un enfoque m·s r·pido, reduce el diámetro del anillo de enfoque, permite una distancia mÌnima de enfoque m·s cercana al sujeto y permite una mayor luminosidad en las esquinas. Otra ventaja, es que el frente del lente no gira, lo que beneficia el uso de algunos filtros (tales como los polarizadores o densidad neutral graduada), ya que podemos enfocar sin rotarlo.
Acromático: Cuando un objetivo ha sido diseñado para reducir la aberración cromática y proveer la misma distancia focal para las longitudes de onda ROJA Y AZUL. Con esta corrección es suficiente para el trabajo de la mayorÌa de los fotógrafos.
Apocromático: Cuando un objetivo ha sido diseñado para corregir la aberración cromática en TRES O MAS COLORES o longitudes de onda. Estos objetivos son más caros y son usados para fotografía técnica muy especializado en que se requiera trabajo critico del color.

IS: (Image stabilizer) Es un sistema incorporado generalmente a los objetivos de gran tamaño, que permite evitar que las vibraciones que se produzcan en la toma afecten la nitidez de ésta. Este sistema es muy útil para tomar fotografías desde algun vehiculo en movimiento o fotografÌas aereas.

USM: (Ultrasonic Motor) Sistema ultrasónico de motor para los objetivos AF introducido por Canon, basado en energía vibratoria ultrasónica en vez de fuerzas electromagnéticas. Este sistema permite un enfoque más rápido, preciso y silencioso que los sistemas convencionales.

Macro: Es una función de algunos objetivos que por medio del desplazamiento de los grupos de lentes permite hacer foco a una distancia menor a la normal, para tomas de primero planos de objetos pequeños. En algunos zoom esto es posible en todas las distancias focales, mientras que en otros solo en algunas.
Por ultimo veremos algunos términos que generalmente encontraremos en relación a los objetivos fotográficos.
Distancia mínima de foco: Es la mÌnima distancia entre el objetivo y el sujeto, que permite mantener la imagen a foco. Si nos acercamos más allá de la distancia mínima de foco, nuestro sujeto se verá borroso.

Anillos de extensión: Anillos que se colocan entre el objetivo y la cámara para permitir disminuir la distancia mínima de foco, es decir podremos acercarnos más al sujeto, sin perder nitidez.

Dispersión: Fenómeno en el cual los rayos de luz blanca al pasar por un prisma, se dispersan en las diferentes longitudes de onda, generando el espectro de colores.
Revestimiento del lente: Generalmente los objetivos poseen una capa o múltiples capas de material anti-reflejante aplicada a la superficie de los elementos para reducir la reflexiÛn de la luz y incrementar la cantidad de luz transmitida.
Error de paralaje: Error que se produce en las cámaras que nos son reflex, debido a que el eje óptico del visor es distinto al del objetivo, produciendo que la fotografía final no corresponda a lo que vimos inicialmente en el visor.
Vidrio Optico: Material transparente utilizado en la confección de los lentes que conforman el objetivo. Está especialmente fabricado para ser claro, libre de defectos y distorsiones y para soportar calor y humedad. Cada tipo de vidrio óptico está clasificado de acuerdo a su Ìndice reflectivo y cualidad de dispersión de la luz.

Teleconverter: Sistema óptico que se monta entre el objetivo y el cuerpo de la cámara para aumentar la distancia focal efectiva, disminuyendo si, la apertura.

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