Velocidad de los Lentes

Entramos a un tema "requete-importante" para los fotógrafos profesionales la calidad de un lente se determina por su velocidad y/o capacidad de transmisión de la luz.

La luz que pasa a través de un lente está limitada por el diafragma del mismo, que es como el iris del ojo, variable, o en ciertos casos, fijo.

El diámetro efectivo o abertura efectiva es el diámetro del "chorro" de luz que viniendo paralelo al eje del lente, logra llenar la abertura máxima del diafragma y está condicionada a la luminosidad de los cristales y también a la parte aprovechable del los elementos del lente, que por sus limitaciones no pueden llegar a la imagen total, ya que generalmente los bordes de los cristales son no-aprovechables.

Cuando el diafragma del lente está frente a los cristales, evidentemente la cantidad de luz que pasa a través del lente es la que permita el diafragma, pero sobretodo la imagen que pasa a través del lente corresponde no a su cobertura, sino al permiso del diafragma. Interpretemos el esquema que sigue:

Evidentemente cuando el diafragma está al frente del lente, el diámetro del "chorro" de luz que cae sobre el lente llenando la abertura, es igual al diámetro de la abertura del diafragma.

En cambio cuando el diafragma está entre los componentes del lente, el diámetro del "chorro" de luz que incide puede ser mayor que el diámetro de la abertura del diafragma y esto sucede porque el componente frontal se vuelve como un condensador y hace converger los rayos de luz aumentando el grosor del "chorro" de luz.

Lo mismo sucede con un lente sencillo que tenga el diafragma atrás. La cosa se complica cuando tratamos de averiguar la apertura real de un lente, porque entra en los cálculos el largo focal del lente. Así si tenemos un lente cuyo abertura efectiva es de 5cms (50mm), la apertura o máximo diafragma real N es la que de la división del largo focal f por el diafragma efectivo d. Es decir:

Así el diafragma máximo real del lente de apertura de 50mm de diámetro con un largo focal de 50mm (lente normal de una cámara de 35mm) sería de 1.0 aplicando la fórmula de abertura máxima real.

Normalmente los lentes de este largo focal en las cámaras análogas tienen una abertura máxima real, o sea el máximo diafragma (el más abierto) en 1.2, 1.4, 1.7, porque la abertura efectiva no es de 50cc sino algo menos.

Si tenemos un lente de 100mm de largo focal (un pequeño tele) con apertura de 50mm su máximo diafragma (el más abierto), sería de 100/50, es decir 2.0.

Un lente de 100mm normalmente tiene una luminosidad 3.5 lo cual hace pensar que su diámetro tendría que ser mucho más que 50mm, y en ocasiones tenemos lentes de 100mm con apenas 49mm de diámetro.

Aquí viene la aclaración de unos párrafos atrás donde advertí que cuando el diafragma está entre los componentes del lente, los componentes frontales hacen de condensador y hacen convergir los rayos de luz "abriendo" podríamos decir el diámetro del lente.

Por eso un lente de 300mm (un tele largo) puede tener el máximo diafragma en 3.5, sin tener un diámetro de 100mm (10cms muy grueso para los lentes que conocemos) que sería el resultado de las fórmulas que estamos trabajando.

Relación entre el máximo diafragma de un lente y su poder de "dejar pasar" la luz o sea la "luminosidad".
La luminosidad o velocidad de un lente

es la capacidad de dejar pasar luz desde el objeto a la película o sensor de la cámara. Esto lo determina la formación geométrica del lente o su capacidad de transmisión.

En esta figura S1 es el área de la partecita del objeto que está sobre el eje del lente y S2 es la imagen de la misma. Cada punto pasa por la abertura del diafragma en su correspondiente cono como el que está entre las líneas sólidas y que corresponde al punto central del objeto. El lente reúne los puntos sobre la imagen. La luz de la imagen formada depende fundamentalmente del ángulo formado por el lente sobre la película o el CCD y es independiente de la angulación del lente sobre el objeto. En otras palabras la luminosidad del lente depende no de la distancia del objeto al lente, ni de la iluminación del objeto, sino de la distancia del lente a la película y la abertura del diafragma. Este principio no vale para la macrofotografía cuya óptica es súper especializada. Las fórmulas para calcular la luminosidad o capacidad de un lente de dejar pasar la luz, se resumen en las siguientes: Si tenemos dos lentes del mismo largo focal, pero el primero tiene una abertura efectiva de la mitad de la del segundo. El primero deja pasar ¼ de la luz que deja pasar el segundo, es decir 12/22. Lo que lleva al axioma de que el poder de dejar pasar luz (luminosidad) de un lente es inversamente proporcional al cuadrado de su abertura efectiva ( f ). Número f y la exposición de la película. La exposición correcta de una fotografía depende de tres factores: la fuerza de la luz que hay en el objeto, el tiempo de exposición a la misma y la abertura del diafragma.