Distancia focal

Se define como la distancia desde el centro óptico de la lente (lugar por donde los rayos incidentes no son desviados) hasta el lugar donde un haz de luz de rayos paralelos al eje óptico que atraviesa la lente se enfoca, llamado foco.

Para un lente convergente (por ejemplo, un lente convexo), la longitud focal es positiva, y es la distancia a la que se enfocará un haz de luz colimada a un solo punto.

El lente es movido hasta que una imagen nítida se forme sobre la pantalla.

En este caso 1 / u es despreciable, y la longitud focal entonces viene dada por[2]​:

Para ello tanto el objeto como la imagen estarán al doble de la distancia focal.

Para lentes gruesas (que tengan un espesor no despreciable), o un sistema de imagen que consta de varias lentes o espejos (por ejemplo, una lente fotográfica o un telescopio), la longitud focal a menudo se llama la distancia focal efectiva (EFL), para distinguirlo de otros parámetros utilizados comúnmente: Diagrama de lentes gruesas Para un sistema óptico en el aire, la longitud focal efectiva (F y F') da la distancia de delante y detrás de los planes principales (H y H') hasta los centros de coordinación correspondientes (F y F').

En general, la longitud focal o EFL es el valor que describe la capacidad del sistema óptico para enfocar la luz, y es el valor que se utiliza para calcular la ampliación del sistema.

La cantidad 1/f también se conoce como la potencia óptica de la lente.

Para un espejo esférico curvado en el aire, la magnitud de la distancia focal es igual al radio de curvatura del espejo dividido por dos.

Las distancias focales de las lentes de cámara generalmente se indican en milímetros (mm), aunque algunas lentes están identificadas en centímetros (cm) o pulgadas.

Para una lente rectilínea estándar, FOV = 2 arctan x/2f, donde x es la diagonal de la película.

Cuando una lente fotográfica se configura en "infinito", su plano principal posterior se separa del sensor o la película, que se sitúa en el plano focal, gracias a la distancia focal de la lente.

Los objetos lejos de la cámara producen imágenes nítidas en el sensor o la película, que también se encuentra en el plano de la imagen.

Para enfocar nítidamente objetos más cercanos, el objetivo debe ajustarse para aumentar la distancia entre el plano principal posterior y la película, para situar la película en el plano de la imagen.

La distancia focal (f), la distancia entre el plano principal delantero y el objeto a fotografiar (s1), y la distancia desde el plano principal posterior hasta el plano de la imagen (s2) se relacionan mediante la expresión: Al disminuir s1, s2 se debe aumentar.

Por ejemplo, para una lente normal para una cámara formato de 35mm con una distancia focal f = 50 mm.

Es igual a la distancia entre el plano de la imagen y una agujero que toma imágenes de objetos distantes del mismo tamaño que la lente en cuestión.

Técnicamente, los objetivos de distancia focal larga sólo son "teleobjetivos" si la distancia focal es mayor que la longitud física del objetivo, pero el término se utiliza a menudo para describir cualquier objetivo de distancia focal larga.

La distancia focal de un sistema permite determinar su convergencia o divergencia.

La vergencia se mide en dioptrías, denotada δ, y equivalente al recíproco del metro (m−1).

corresponde al número de elementos catótricos, espejos y superficies reflectantes, del sistema.

por tanto es negativo para un sistema divergente, positivo para un sistema convergente, cuando el eje óptico está orientado en la dirección de propagación de la luz.

[7]​ Todos los métodos para determinar la distancia focal de los sistemas ópticos pertenecen a un campo de la metrología óptica llamado focometría.

Debido al uso extensivo, estas lentes tienen características de diferentes distancias focales, pero no necesariamente de diferentes tipos, tales como lentes gran angular, normales y tele.

Hoy en día son muy populares y tienen fama de ofrecer buenas imágenes, siendo utilizados a gran escala por cámaras de pequeño formato.

Por lo tanto, el zoom no se puede utilizar para definir el ángulo de visión de una lente, ya que la relación puede ser la misma para lentes con diferentes distancias focales.