Tema 1. Comprendiendo la formación de imágenes (II)

En internet hay muchos simuladores, basta con buscar “simulador lente convergente” en Google. Podéis ver, por ejemplo, este de la Universidad de Colorado: http://phet.colorado.edu/sims/geometric-optics/geometric-optics_es.html

Requiere flash player y es bastante sencillo, pero nos deja jugar un poco:

  • Se puede cambiar de posición tanto el objeto como la lente
  • Permite varias opciones para mostrar rayos (rayos de borde de la lente, rayos principales que pasan por los puntos de distancia focal)
  • La distancia focal se puede elegir modificando el radio de curvatura e índice de refracción de la lente
  • Se puede presentar una pantalla para ver el desenfoque de un punto. Etc.


Os recomiendo que juguéis un poco. Podemos sacar las siguientes conclusiones:

  • Requiere enfocar, lo que quiere decir que para una determinada distancia del objeto a la lente, hay que colocar la pantalla de la imagen (sensor o película en la cámara) a una distancia de la lente. Si no se hace, cada punto de la imagen se convierte en un círculo solapándose con los puntos de al lado, produciendo emborronamiento o desenfoque. Ya veremos que el enfoque tiene cierta tolerancia: quedará nítido un rango de distancias anterior y posterior a la que está correctamente enfocada. Es lo que se denomina profundidad de campo, concepto que ya estudiaremos.

En la imagen puede verse que el punto de luz representado por la lámpara azul está enfocado, ya que las líneas se cruzan en la pantalla. Sin embargo la lámpara naranja está desenfocada y habría que mover la pantalla acercándola a la lente (¡y se desenfocaría la lámpara azul!).

Enfoque

Enfoque

En una cámara fotográfica, al enfocar lo que ocurre es que la lente se acerca o separa del sensor.

El enfoque puede ser manual o automático y el objetivo es una lente compleja con muchas lentes internas, pero en su conjunto se comporta como una lente convergente.

  • A mayor distancia focal, la imagen es mayor y viceversa. Excepto que el objeto esté muy cercano a la lente, es prácticamente proporcional. Por ejemplo con un objetivo de distancia focal 100mm obtendremos una imagen a escala doble (doble ancha, doble alta) que con un objetivo de 50mm.
  • A mayor distancia del objeto, la imagen es menor. De forma similar, y excepto que el objeto esté muy próximo, es inversamente proporcional. Un objeto a 20 metros se verá el doble que si se encuentra a 40 metros.
  • La imagen está invertida respecto al original (arriba <=> abajo, derecha <=> izquierda)
  • Un objeto situado muy lejos (en el “infinito”, cuyo símbolo es ∞), forma su imagen justo a la distancia focal de la lente.
  • Un objeto situado a 2 veces la distancia focal, forma su imagen del mismo tamaño a 2 veces la distancia focal de la imagen. Imagen y objeto son del mismo tamaño (proporción 1:1). Si el objeto está más cerca aún, la imagen será mayor al objeto.Normalmente los objetivos no permiten enfoques tan cercanos a excepción de que sean específicos de fotografía macro.

Sobre la tolerancia al enfoque (relacionado, como hemos dicho, con la profundidad de campo):

  • A mayor distancia del objeto, más tolerancia de enfoque: quiere decir que si el objeto se acerca o aleja unos metros, su imagen se forma prácticamente a la misma distancia de la lente
Enfoque tolerancia alta

Enfoque tolerancia alta

  • Sin embargo, la misma variación para distancias próximas, implica que se debe variar más la distancia de enfoque (menos tolerancia):
Enfoque tolerancia baja

Enfoque tolerancia baja

  • Análogamente, manteniendo la distancia al objeto, a mayor distancia focal, tendremos menos tolerancia

En definitiva, se requiere más precisión de enfoque:

  • Para distancias del objeto más próximas: más precisión enfocar a 1 metro que a 20.
  • Para distancias focales mayores: un teleobjetivo de 200 mm requiere muchísima más precisión de enfoque que uno angular de 20 mm, como veremos.

Finalizamos el tema en la siguiente entrada.

Siguiente: Tema 1. Comprendiendo la formación de imágenes (III)
Ir al índice de temas.

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s