En un sistema óptico , la pupila de entrada es la imagen óptica del tope de apertura física , tal como se "ve" a través de los elementos ópticos delante del tope. La imagen correspondiente del tope de apertura vista a través de los elementos ópticos detrás de él se llama pupila de salida . La pupila de entrada define el cono de rayos que pueden entrar y atravesar el sistema óptico. Los rayos que caen fuera de la pupila de entrada no atravesarán el sistema.
Si no hay lente delante de la apertura (como en una cámara estenopeica ), la ubicación y el tamaño de la pupila de entrada son idénticos a los de la apertura. Los elementos ópticos delante de la apertura producirán una imagen ampliada o reducida de la apertura que se desplaza de la ubicación de la apertura. La pupila de entrada suele ser una imagen virtual : se encuentra detrás de la primera superficie óptica del sistema.
La pupila de entrada es un concepto útil para determinar el tamaño del cono de rayos que aceptará un sistema óptico. Una vez que se determina el tamaño y la ubicación de la pupila de entrada de un sistema óptico, el cono máximo de rayos que el sistema aceptará desde un plano de objeto determinado está determinado únicamente por el tamaño de la pupila de entrada y su distancia desde el plano del objeto. sin necesidad de considerar la refracción de los rayos por la óptica. [1]
En fotografía, el tamaño de la pupila de entrada (en lugar del tamaño del tope de apertura físico) se utiliza para calibrar la apertura y el cierre de la apertura del diafragma . El número f ("apertura relativa"), N , se define por N = f / EN , donde f es la distancia focal y EN es el diámetro de la pupila de entrada. [2] Aumentar la distancia focal de una lente (es decir, hacer zoom) generalmente hará que el número f aumente y que la ubicación de la pupila de entrada se mueva más hacia atrás a lo largo del eje óptico.
El centro de la pupila de entrada es el vértice del ángulo de visión de una cámara [3] y en consecuencia su centro de perspectiva , punto de perspectiva , punto de visión , centro de proyección [4] o punto de no paralaje . [5] Este punto es importante en la fotografía panorámica sin procesamiento de imágenes digitales, porque la cámara debe girarse alrededor del centro de la pupila de entrada para evitar errores de paralaje en el panorama final cosido . [6] [7] Los fotógrafos panorámicos a menudo se refieren incorrectamente a la pupila de entrada como un punto nodal , que es un concepto diferente. Dependiendo del diseño de la lente, la ubicación de la pupila de entrada en el eje óptico puede estar detrás, dentro o delante del sistema de lentes; e incluso a una distancia infinita de la lente en el caso de sistemas telecéntricos .
La pupila de entrada del ojo humano , que no es exactamente igual a la pupila física , suele tener unos 4 mm de diámetro. Puede variar desde 2 mm (f /8.3) en un lugar muy iluminado a 8 mm (f /2.1) en la oscuridad. [8]
Un sistema óptico normalmente se diseña con un solo tope de apertura y, por lo tanto, tiene una única pupila de entrada en las condiciones de trabajo diseñadas. Sin embargo, en general, la determinación de qué elemento es el tope de apertura depende de la distancia del objeto, por lo que un sistema puede tener diferentes pupilas de entrada para diferentes planos del objeto. [1] De manera similar, el viñeteado puede causar que diferentes ubicaciones laterales en un plano de objeto determinado tengan diferentes topes de apertura y, por lo tanto, diferentes pupilas de entrada. [1]