6. Distancia focal y distancia de enfoque mínima

Curso Fundamentos Ópticos en Fotografía

Resumen

A mayor distancia focal, mayor distancia mínima de enfoque.


Distancia de enfoque mínima de una lente

La distancia focal es el parámetro fundamental que define un objetivo en Fotografía. Se suele definir en mm y un valor típico puede ser 50 mm.

¿En qué influye el valor de la distancia focal? En muchas cosas.

En este artículo analizamos cómo influye en la distancia mínima de enfoque: la distancia mínima de enfoque aumenta a medida que aumenta la distancia focal de la lente.

 

Demostración

Se puede demostrar de varias formas. Para verlo de manera sencilla utilizaremos el modelo de lente delgada.

Sabemos que un objeto tiene que estar al menos a una distancia f para que pueda formarse su imagen en la zona imagen. Así que la lente con mayor distancia focal requiere una mayor distancia mínima de enfoque.

Otra forma de verlo es geométricamente (ver figura 1).

Figura 1. Relación distancia focal y distancia de enfoque

Hemos indicado en la figura el sensor, que se coloca a la distancia donde se forma la imagen.

Suponiendo la misma distancia entre la lente y el sensor para dos cámaras con lentes de distintas distancias focales, la lente que tiene mayor distancia focal (la de abajo en la figura 1) requiere que el objeto esté más lejos para poder enfocarlo en el sensor: d2>d1; es decir, la distancia de enfoque ha aumentado.

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10 thoughts on “6. Distancia focal y distancia de enfoque mínima

  1. Hola Jorge. Konkavo de nuevo por aquí.
    Lo que cuentas arriba se entiende más o menos razonablemente, pero a mí me surgen un par de dudas, cuya respuesta creo medio-saber, pero me gustaría comentártelas.

    La primera. En las imágenes que muestras en el ejemplo la lente de focal f1 solo puede enfocar objetos situados a d1. Cualquier objeto más lejos o más cerca de d1 nunca será enfocado. Igual le ocurre a la segunda lente con f2 y d2. Sin embargo, nuestras ‘lentes’ fotográficas si son capaces de enfocar desde infinito hasta una distancia mínima ¿Cómo lo hacen? Imagino que mecánicamente alejan le lente del sensor según el objeto esté más cerca ¿es así?

    La segunda. Todos los objetivos vienen con una distancia mínima de enfoque. Mi 50mm dice que son 0.45m. ¿Qué limita realmente esa distancia mínima de enfoque? Entiendo que vuelve a ser la mecánica del objetivo. Para poder enfocar más y más cerca debería poder alejar más y más la lente del sensor. ¿cierto?

    Un saludo
    Juan

    1. hola
      Los objetivos reales se modelan con una lente gruesa, es decir, con más de una lente (los famosos grupos, etc que conocerás). Por ejemplo, busca retrofocus lens y verás el sistema que usan para salvar el problema que mete la distancia del espejo en un gran angular (para las réflex de toda la vida con espejo). Por ejemplo en http://www.coinimaging.com/retrofocus.html tienes una explicación bastante intuitiva.
      Para teleobjetivos hacen lo contrario, porque si no los teleobjetivos serían todavía más grandes. Hay muchos sistemas de construcción de objetivos (los antiguos por ejemplo siempre protuberaban al hacer zoom pero hoy día puedes tener un 70-200 sin que cambie el tamaño físico (todo depende de lo que hagan con las lentes; elementos flotantes, etc). Por liarlo más todavía, algunos objetivos cambian su distancia focal según la distancia de enfoque (sobre todo cuando enfocas muy cerca, tipo macros).

  2. Hola Jorge,
    me encantan tus explicaciones.
    Una cosa que no encuentro y que quizá puedas responderme.
    ¿Cuando añadimos tubos de extensión a un objetivo, cómo podemos calcular la distancia mínima de enfoque resultante?

    Muchas gracias

    1. Si los objetivos reales siguiesen el modelo de lente delgada sería fácil; basta con que añadas la distancia del tubo al valor de la distancia lente-sensor en la ecuación de lente 1/S1+1/S2=1/f y calcules el nuevo valor de distancia objeto-lente (suponiendo la misma focal f). Como efecto secundario perderás el enfoque a infinito. Pero los objetivos reales son más complejos, con múltiples elementos y siguen el modelo de lente gruesa; aunque el principio es el mismo: si metes tubos de extensión entre el cuerpo y el objetivo, la distancia de enfoque se reduce (ya sabes, para macro, etc; aparecen otros factores como la magnificación y la relación de pupila que afectan a las fórmulas de prof de campo, etc y las matemáticas se complican)

  3. hola Jorge queria hacerte una pregunta en referencia a un iPhone 12 pro max que para enfocar de cerca necesita mas distancia que su anterior 11 pro max siendo esto una duda para mi si es por2que las lentes son distintas o por ser un problema de las cámaras las lentes tanto del 11 pro max y del 12 pro max cuando están en X1 dice 26 mm lo siendo que el iPhone 11 pro max hace foco a partir d ee los 5 cm y el 12 a partir de 10 cm lo que varia es que a simple vista los lentes mirándolos son mas grandes los del 12 y tiene mayor entrada de luz según vi en las especificaciones

    si me podrías ayudar te agradezco

    1. Hola. Por lo que he visto en internet (nunca sabremos si cierto o no salvo que trabajes en Sony/Apple, al menos suena verosímil) es que incluye un sensor Lidar con lo que probablemente ha tenido que desplazar las cosas para hacer sitio y el precio a pagar es una distancia mínima de enfoque mayor. Si no hay cambios en el sensor ni en las lentes debería tener la misma distancia de enfoque, así que suena verosímil la explicación siempre y cuando el Apple 11 no llevase ya el sensor Lidar. Si en unos meses no han sacado una actualización del firmware de la cámara para poder enfocar más cerca (es decir, no es un fallo de software), me quedaría con esta explicación (con la tecnología nunca se sabe; posiblemente un fotógrafo no use mucho el sensor Lidar, no me lo veo haciendo realidad aumentada, así que éste es un ejemplo de una mejora que sin embargo perjudica a algunos usuarios; pero es que meter más cosas en tan pequeño espacio ya tiene mérito; imagina las lentes que tiene un objetivo de calidad similar).

      1. hola Jorge gracias por tu explicación , comentándote un poco el 11 pro max no tiene sensor lidar solo viene en la versión 12 pro y 12 pro max mi miedo era que fuese un fallo del equipo pero por lo que explicas no seria el caso lo que no comprendo es porque el sensor lidar afecta al enfoque es decir no comprendo bien que significa desplazar las cosas para poner el sensor lidar y como afecta eso al enfoque?

        desde ya muchísimas gracias

        1. hola. Disculpa el retraso. He comprobado que sí han cambiado la lente como comentas: The difference here is that the iPhone 12 features an upgraded wide angle lens with a ƒ/1.6 aperture, compared to the ƒ/1.8 aperture in the iPhone 11. Así que nueva lente, que seguramente sea más grande, y con ello nuevos datos técnicos, entre otros la distancia de enfoque mínima. Seguramente haya sido el precio a pagar por tener un objetivo mejor más luminoso. Lo otro que te decía es que si han cambiado cosas de hardware, como añadir el sensor LIDAR u otras cosas, puede que hayan tenido que reposicionar las cosas y eso también afecte a la distancia (no sé si ambos tienen el mismo grosor; pero imagina el caso que por culpa del nuevo diseño la lente está más cerca del borde en el iphone 12). Eso también afectaría (aunque viendo los valores tan grandes que dices del orden de 5 cm la explicación es la de la lente nueva; recuerda que en réflex cada objetivo también tiene una distancia mínima de enfoque diferente)

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