Objetivo del la camara

El objetivo es la parte fundamental de una cámara. En general está formado por una lente o un conjunto de lentes convergente como el esquematizado en la siguiente figura

Llamando z¢ a la distancia de la imagen al foco F¢, y a al ángulo desde el que se observa el objeto desde el foco imagen, se tiene

y¢ = f tana

y para z¢

z¢ = f y¢/y = f2/2/z Þ zz¢ = f2

En la mayor parte de las aplicaciones (ver problema 1) el objeto se sitúa muy lejos del foco F en comparación con la distancia focal, de forma que f representa el factor de escala con el que los ángulos bajo los que se ve un objeto se traducen a dimensiones longitudinales en la película. Además, la distancia de la imagen al plano focal imagen es z¢ » 0, con lo que situando la película próxima al foco, el enfoque sólo requerirá pequeños desplazamientos del objetivo respecto a la película.

Por otra parte, la cantidad de energía luminosa que va a impresionar la película es directamente proporcional al cuadrado del diámetro D de apertura y al tiempo del obturador. Como la distancia focal representa la dimensión longitudinal en la por radián, la energía por unidad de superficie será proporcional a

D2 f2 t

la inversa de la raíz cuadrada del primer factor , es decir

N = f D

recibe el nombre de apertura numérica o número f. Obviamente, cuanto menor sea N, menor tiempo de exposición es necesario, y el objetivo se denomina rápido.

Por otra parte, para una cierta distancia x¢, se define la profundidad de campo como la distancia del intervalo que contiene a ¢, se define la profundidad de campo (ver problema 2) como la distancia del intervalo que contiene a z¢ para la que la imagen de un punto es un círculo de radio menor que el del círculo de tolerancia d. Su valor es

p = 2f2 d N z2 f4-d2N2 z2

que si d es pequeño resulta

p » 2 d N z2 f2

lo que evidencia que un número N grande (lento) permite un campo más profundo.

Las fórmulas anteriores permiten definir las características exigibles a un buen objetivo fotográfico, las cuales deben conducir a un compromiso entre las diferentes prestaciones

• una apertura grande (N pequeño). Un buen valor de la apertura corresponde a un N entre 1 y 2. De esta forma, se pueden hacer fotografías instantáneas (la duración es inversamente proporcional a N² para una película dada).
• una distancia focal pequeña, con objeto de aumentar la profundidad de campo. Obviamente, el tamaño del grano de la película impone un límite a esta distancia.
• una película sensible (rápida) y de grano fino, para aprovechar focales pequeños y aumentar la velocidad de la fotografía.