Oficios Técnicos

www.sapiensman.com/tecnoficio


Información para el estudiante y el trabajador de oficios técnicos. 

 

 


Búsqueda personalizada

ALGUNOS PRINCIPIOS DE ÓPTICA FOTOGRÁFICA

A continuación veremos un número de áreas de óptica que son especialmente pertinentes al campo de la fotografía, incluyendo la distancia focal, el foco, la ampliación, exposición, apertura y f/numero, campo de visión y profundidad de campo. Fórmulas matemáticas básicas para los factores de interés son dadas.

Introducción

En muchos casos, para facilitar el entendimiento de un principio, introduciremos un tópico iniciando el principio como el mismo se aplica a una situación restringida e idealizada (“para un punto sobre el eje de la lente”, “ para un objeto a una gran distancia”, y así sucesivamente). En algunos  casos, luego de que el principio ha sido establecido, luego describiremos cómo se aplica a un caso mas general.

De manera de no acelerar el proceso de introducir conceptos, no mencionaremos con frecuencia las condiciones restrictivas en el exterior, para ponerlas de manifiesto con posterioridad.

El “parche”.

Con frecuencia hablaremos de un área muy pequeña sobre un objeto (o sea, una parte de la escena) o imagen, a la cual nos referiremos como el “parche”(al que los matemáticos identificarían como un “área diferencial”). Podría parecer que simplemente nos podríamos referir a un “punto”, pero de hecho, dado que un punto no tiene tamaño, ninguna luz puede ser emitida del mismo, y por lo tanto un punto no puede servir como “fuente” apropiada de discusiones fotométricas.

Película

El receptor para la imagen desarrollada por una lente en una cámara puede ser una película fotográfica, un “objetivo” analógico electrónico (como una cámara de televisión analógica), o un sensor digital. La mayoría de los principios descriptos aquí  son aplicables a cualquiera de estos dispositivos. Por razones prácticas, nos referiremos al receptor simplemente como la película.

Distancia focal y foco.

Distancia focal de una lente.

Un importante parámetro óptico de una lente es su distancia focal. Consideremos una lente básica de un solo elemento, “delgada”. Imagine un objeto una gran distancia (en realidad, una distancia “infinita”). Todos los haces de luz desde un parche dado sobre el objeto que puedan pasar a través de la lente son llevados a convergencia (“foco”) a un punto detrás de la lente a una distancia f de la lente. Se dice que f es la distancia focal de la lente.

Para ser mas preciso, esto es sólo preciso :

  • Para un objeto que está sobre el eje focal.
  • Para aquellos rayos provenientes del parche que pasan a través de un círculo muy pequeño en el centro de la lente.

Con respecto a la última restricción, si de hecho consideramos a todos los rayos provenientes del parche que entran a la lente, los que entran en la porción mas alejada de la lente serán convergidos a un punto mas cercano a la lente que los rayos entrantes en el centro de la misma. Esto es una manifestación de la aberración asférica, una de las clásicas aberraciones de lentes (imperfecciones en el comportamiento).

La imagen

En una cámara, la colección de los parches creados detrás de la lente, cada uno resultante de la convergencia de los rayos de luz que emanan del parche en la escena, es llamada la imagen. Dejamos que la misma incida sobre la película para que quede registrada.

La ecuación del foco

Si tenemos un objeto que no está a una distancia “infinita”, sino mas bien a una distancia P en frente de la lente, los rayos de un parche sobre el objeto convergerán sobre un parche de imagen ubicado a una distancia Q detrás de la lente. P y Q son está relacionados mediante:

Ecuación 1

Donde f de la longitud focal o distancia focal de la lente.

(Como antes, esta relación es sólo precisa para parches que se encuentra sobre el eje de la lente y para rayos que ingresan al centro de la lente)

Podemos volver a escribir esto de la siguiente manera:

Ecuación 2

Nótese que si P, la distancia del objeto, se vuelve infinita, esta ecuación se transforma en :

Ecuación 3

El resultado que de hecho hemos citado anteriormente para una distancia infinita al objeto.

Mas allá de la lente delgada.

Si la lente de interés no es una lente “delgada”, o se trata de un elemento único de espesor sustancial o (como en el caso de lentes fotográficas), la misma está hecha de un número de elementos separados, las ecuaciones arriba indicadas aún son válidas. Sin embargo, las distancias P y Q no pueden ahora decirse que son medidas “desde la lente”. Más bien, P es medida a un punto conocido como el primer punto principal de la lente,  y Q es medida a un punto dentro de la lente conocido como el segundo punto principal de la lente.

Nótese que mientras que ambos puntos principales están generalmente dentro de la lente misma, hay algunos diseños especiales ampliamente usados de lentes en los cuales uno de los puntos o el otro estás por fuera de la misma.

Magnificación de una lente de cámara.

La magnificación de una lente de cámara está definida como la relación entre el tamaño de alguna característica sobre la imagen y el tamaño de la correspondiente característica sobre el objeto mismo. La misma es sólo una función de las distancias del objeto y de la imagen, como sigue:

Ecuación 4

Donde m es la magnificación y Q y P son las distancias del objeto y de la imagen, medidas al punto principal apropiado. (Nuevamente, la condición familiar de un objeto sobre el eje de la lente es aplicable.)

Sustituyendo de la ecuación 1, tenemos entonces:

Ecuación 5

O,

Ecuación 6

Dos formas que pueden ser útiles para sucesivos trabajos posteriores.

Dado que la magnificación es una relación, podemos expresarla de varias maneras, incluyendo la siguiente (los ejemplos son para una magnificación de un quinto).

  • 1/5
  • 1/5X
  • 1:5
  • 0.2
  • 0.2X
  • 0.2:1

Nosotros estamos con frecuencia especialmente interesados en la magnificación en conexión con la fotografía de primeros planos (closeup), (incluyendo la macrofotografía, que está definida como la fotografía de objetos muy pequeños, aunque no microscópicos). En ese caso, es típicamente la máxima magnificación de la lente que es de interés. Esto ocurre con la distancia focal mas cercana disponible (Para cualquier distancia focal, en el caso de la lente zoom. No podemos sacar la conclusión de que la mayor magnificación ocurra con la distancia focal mas larga o la mas corta – la misma podría ocurrir para alguna distancia focal intermedia, dependiendo del diseño de la lente).

Nuestro interés en la magnificación es debido a nuestro deseo de hacer que la imagen de un pequeño objeto llene una porción sustancial del marco de la película. Si sabemos los tamaños del  objeto y del marco de la película, entonces podemos determinar la magnificación requerida para alcanzar nuestro objetivo.

Tenga en cuenta que no es usualmente posible calcular la máxima magnificación de una lente sólo con el conocimiento de la distancia focal y la distancia de enfoque mas cercana especificada (quizá usando la ecuación5),  dado que la distancia especificada de enfoque mas cercana está usualmente definida desde el plano de la película y no del primer punto principal de la lente (o sea, que no conocemos en realidad P).

Otros usos del término magnificación

El término magnificación con respecto a una lente es a veces usado con otros significados, algunos de los cuales son ambiguos, algunos cuestionables, y algunos completamente inválidos. No trataremos dichos significados aquí.

Exposición y apertura

Exposición

El fenómeno cuantitativo que caracteriza el impacto sobre la película que hace que la misma registre la imagen es conocido como exposición. Se define como el producto de la iluminancia sobre la película (flujo luminoso por unidad de área) y el período de tiempo en que la iluminancia persiste (el “tiempo de exposición”) (De hechos, para una exposición que involucra valores extremos de tiempo de exposición, el impacto sobre la película puede no ser el mismo que para la misma exposición tomando en consideración un menor tiempo de exposición – y correspondientemente mayor iluminancia -. Este fenómeno es conocido como “falla de reciprocidad”.

Si dejamos de lado un par de pequeños detalles, que veremos posteriormente, el valor de exposición sobre un parche de la imagen resulta de la interacción de estos tres factores:

  • La luminancia (brillo) del parche correspondiente del objeto (“escena”).
  • El tiempo de exposición (“velocidad de obturador”)
  • La apertura relativa de la lente (expresada como un “f/número”).

Además para confundir las cosas, debemos hacer notar que un segundo uso, igualmente legítimo del término exposición es para representar el efecto combinado de sólo dos factores 2 y 3 (Nota: Este es un factor que, en una forma logarítmica, se denomina “valor de exposición”.)

Así, cuando encontramos el término, debemos cuidadosamente considerar el contexto para estar seguros de que apreciamos el mismo con el significado correcto.

Apertura relativa.

La apertura relativa de una lente (usualmente llamada simplemente apertura) es descripta por el f/número, definido como la relación de la longitud focal de la lente al diámetro de la pupila de entrada.

¿Qué es la pupila de entrada ?. En la mayoría de las lentes, tenemos un stop de apertura, un orificio de diámetro variable en una placa opaca (el diafragma) en algún lugar en el camino de la luz a través de la lente. El diámetro del orificio es modificado de manera de controlar la cantidad de luz que pasa a través de la lente y así afectar a la exposición. La pupila de entrada es el stop de apertura como el mismo aparece (tanto en ubicación como diámetro) desde el frente de la lente completa.

La apertura relativa es comúnmente identificada como un “f/número”, de ésta manera “f/3.5” como ejemplo. Esto de hecho significa que el diámetro de la pupila de entrada es la distancia focal de la lente (f) dividida por 3.5. (Nota: El valor numérico es una relación y puede además ser identificada como tal. Bajo las provisiones de un estándar internacional, la apertura relativa máxima de una lente está marcado sobre la lente de la siguiente manera “1:3.5.” - para una apertura máxima de f/3.5-)

La gente está con frecuencia confundida de porqué el factor comprende a la distancia focal de la lente. Después de todo, ¿no es acaso el diámetro de la pupila de entrada (y entonces su área) la que gobierna cuánta luz emitida por el parche sobre el objeto es recolectada por la cámara?.

En realidad lo es, pero no es sólo la cantidad de luz captada en lo que estamos interesados (Se dice a veces que el f/número describe el “poder de captación de la luz” de la lente, pero ese concepto es confuso, como veremos mas adelante). Mas bien, en lo que estamos preocupados es cómo la lente transforma la luminancia (brillo) del parche sobre el objeto en iluminancia entregada a la película para formar el correspondiente parche sobre la imagen. Esto involucra tanto la cantidad de luz incidente a través de la pupila de entrada desde el parche del objeto como el tamaño del parche de imagen resultante. Debido a lo último, la distancia desde la lente a la película está además involucrada.

Esa transformación está descripta por :

Ecuación 7

Donde E es la iluminancia dada a un parche sobre la imagen (Nota: tenga en cuenta que E es además el símbolo usado para la exposición – en el primer sentido mencionado antes-), L es la iluminancia del parche del objeto fuente, D es el diámetro de la pupila de entrada, y Q es la distancia desde el segundo punto principal de la lente a la película.

Esto puede ser vuelto a escribir de la siguiente manera:

Ecuación 8

A partir de esto podemos ver claramente que la relación Q/D describe el desempeño de la lente en transformar la luminancia de un objeto en iluminancia de la imagen.

Ahora recuerde que, para un gran valor de P (o sea, para un objeto cuya distancia es grande comparada con la distancia focal):

Ecuación 3

Así, en dicha situación, el factor de importancia se vuelve f/D, que es por supuesto el f/número.

Dado que la mayoría (pero ciertamente no todo) de nuestro trabajo fotográfico es hecho con objetos a distancias sustanciales, podemos en muchos casos usar convenientemente el f/número de la lente para caracterizar su rol en afectar a la exposición. Trataremos mas adelante acerca del caso donde la hipótesis de una gran distancia al objeto no se mantiene (en fotografía de primeros planos).

El “stop”

En algunas cámaras en sus comienzos, el ajuste de la apertura era llevado a cabo por medio de una banda metálica que disponía de agujeros de diferentes diámetros, la cual era deslizada a través de la lente. El fotógrafo posicionaba la banda de manera que el agujero del diámetro deseado estuviera en línea con el eje de la lente. Los diferentes agujeros correspondían así a diferentes “stops”.

Mas comúnmente, los tamaños de los agujeros eran tales que el área de los agujeros adyacentes difería en un factor de 2 (el diámetro por la raíz cuadrada de 2), dado que esto proporcionaba un ajuste suficientemente fino para la técnica de ese momento.

Como resultado, un cambio en la apertura dando dos veces ( o la mitad) del área se decía que correspondía a “un stop” de cambio. Esta notación se extiende además a otros factores que afectan la exposición, incluyendo la velocidad de obturador, donde un cambio en dicha velocidad por un factor de dos se dice que corresponde a un cambio de “un stop”.

En la actualidad, las velocidades de apertura y de obturador pueden con frecuencia ser ajustadas en la cámara con un incremento de una mitad o un tercio de stop. Por ejemplo, en el caso del área de apertura, un cambio de un tercio de stop representa una relación del tercio de la raíz de dos; para diámetro de apertura, el sexto de raíz de dos. Las relaciones involucradas para estos diferentes incrementos son dados en la tabla a continuación:

  Velocidad de obturador o área de apertura Diámetro de apertura
"Stops" Incremento Disminición Incremento Disminición
1 2.00 0.500 1.41 0.707
1/2 1.41 0.707 1.19 0.841
1/3 1.26 0.793 1.12 0.891

Fotografía de primeros planos.

Cuando trabajamos en un régimen donde suponemos que una gran distancia del objeto no es mas válida (como en el caso de la fotografía de primeros planos, o sea a corta distancia), el número f/número deja de ser una buena aproximación a Q/D, que como recordamos es el parámetro real de la lente que afecta a la exposición. Usualmente superamos esto no usando en realidad la relación Q/D en lugar de f/número, sino usando el factor de corrección por el cual multiplicamos el f/número para obtener el “f/número efectivo” para la situación (que es de hecho Q/D). Este factor de corrección es con frecuencia llamado “el factor fuelle” ( Nota: En cámaras en las cuales la lente fue conectada al cuerpo con un fuelle de manera de acomodar el movimiento de la lente para el enfoque, los valores de éste factor de corrección fueron descriptos como dependiendo de la “extensión del fuelle”. Los valores del factor fueron a veces presentados sobre una escala del riel sobre el cual la placa de la lente se desplazaba.). Así:

N' = BN

Donde N’ es el número f/número “efectivo”, B es el factor de corrección, y N es el f/número real de la lente.

B puede ser calculado como:

Ecuación 9

Por supuesto, raramente conocemos Q. Pero con frecuencia en la fotografía de primeros planos, podemos conocer la magnificación involucrada. Luego podemos determinar el factor de corrección, B, como :

Ecuación 10

Donde m es la magnificación.

Así, a una magnificación de 1.0 (1:1), B se vuelve 2, y el f/número efectivo, N’, es dos veces el número f/número mismo. Esto representa una disminución de “dos stops” en el desempeño fotográfico de la lente comparada con lo que el f/número implicaría.

Transmisión de la lente.

La demostración de arriba de que el número f/número es el indicador del comportamiento de la lente en “conectar” la luminancia del objeto a la iluminancia de la imagen – para el caso de un distancia al objeto que sea grande en comparación con la longitud focal – supone que toda la luz recolectada por la lente finaliza sobre la imagen.

En realidad, una porción de la luz recolectada por la lente es redireccionada por reflexiones en varias superficies vidrio a aire de la lente, y es perdida por la imagen. La relación de luz entregada por la lente a la imagen con respecto a la luz recolectada por la lente es descripta por el factor T, llamado la transmisión de la lente. Ignoramos el mismo cuando tratamos al f/número como un indicador del desempeño fotométrico de la lente.

Sin embargo, en campos tales como la fotografía profesional de imágenes en movimiento, donde es quizá mas crítico calcular los factores de exposición mas precisamente, hay un sistema llamado el sistema “T-stop” que refleja el efecto de la transmisión de la lente.

El régimen T-stop de una lente es esencialmente el “f/número efectivo” de una lente, tomando la transmisión en consideración. El mismo puede ser usado en lugar del f/número en cálculos precisos de exposición. El mismo es con frecuencia expresado es ésta manera: T/3.5 ( en forma paralela al sistema f/número), o a veces como T3.5 o T-3.5.

El valor T-stop, NT, es definido como :

Ecuación 11

Donde N es el f/número de la lente y T es la transmisión.

Nótese que el T-stop no reemplaza completamente al f/número en lo que respecta al cinematógrafo. Es aún el f/número el que controla temas tales como profundidad de campo.

Campo de visión.

El campo de visión se refiere a la cantidad de “espacio” tomado por la cámara en la formación de la imagen. La misma es apropiadamente descripta en términos de ángulo(s) subtendidos por la visión. Si la imagen es rectangular (como en la mayoría de las cámaras fotográficas), podemos elegir describir el tamaño de campo de visión en términos de ancho, altura, y/o tamaño diagonal (ángulo).

Si la cámara está enfocada en el infinito, el campo angular de visión es dado en forma cercana por :

Ecuación 12

Donde Θ (letra griega Teta) es el tamaño angular de la dimensión de interés del campo de visión, x es el tamaño de dicha dimensión del marco de la película de la cámara, F es la longitud focal de la lente, y arctan representa la función trigonométrica arco tangente ( o sea la inversa de la tangente). ( El arco tangente de x es el ángulo cuya tangente es x).

El ángulo del campo de visión puede además ser expresado en términos del tamaño de campo a una distancia dada, como “353 pies de ancho a una distancia de 1000 pies” (correspondiente a un ángulo de campo horizontal de visión de 20°). Esto fue antiguamente la práctica para indicar el campo de visión de los binoculares, pero ha sido reemplazado en la actualidad por el ángulo en grados.

La mayoría de los fotógrafos no están acostumbrados a pensar en el campo de visión en términos de ángulos (Nota: una excepción es el caso de lentes que tienen un campo de visión angular muy grande, tal como las lentes “ojo de pez”, para las cuales el campo de visión es comúnmente de hecho expresado en grados) . Mas bien, estos aprenden qué es el  efecto fotográfico a partir del campo de visión soportado por lentes de varias distancias focales. Por supuesto, esta relación varía con el tamaño del marco de la cámara. Dado que muchas décadas el tipo mas común de cámara de película fija usada por los amateurs avanzados (y por muchos fotógrafos profesionales) fue la cámara de marco completo de 35mm, es ampliamente considerado en la actualidad que una manera útil de describir el campo de visión es en términos de longitud focal de lente que produciría dicho campo de visión sobre una cámara de 35mm.

Así, al considerar una cámara que tenga un tamaño de marco diferente de una cámara de 35 mm (usualmente mas chico, como en muchas cámaras digitales), y considerando una lente de una cierta distancia focal, nosotros con frecuencia (en efecto) nos hacemos la pregunta, “¿qué  distancia focal de lente usada sobre una cámara de 35 mm nos daría el mismo campo de visión que esta lente nos dará en ésta cámara?”. Dicha distancia focal es con frecuencia llamada la “distancia focal equivalente de una 35mm” de la lente considerada cuando es usada sobre una cámara de interés. Esta puede ser calculada como sigue:

Ecuación 13

Donde f35 es la “distancia focal equivalente a una 35mm”, f es la longitud o distancia focal (real) de la lente en consideración, y K es la relación de alguna dimensión del marco de la imagen de la cámara considerada a la dimensión correspondiente del marco de la película de una cámara de 35mm. (Nota: nótese que si el marco de la cámara en consideración no tiene la misma relación de aspecto (relación de tamaño horizontal a vertical) como en la cámara de 35mm (3:2), un valor único de esta relación no existe. En tal caso, nosotros con frecuencia sin embargo aún usamos el concepto, basado en la relación de las dimensiones diagonales de los marcos respectivos)

Más comúnmente, definimos al factor J como el recíproco de K, de manera que:

Ecuación 14

Así, para una cámara cuyo marco es 62,5% el tamaño del de una cámara de 35mm ( en dimensiones lineales), la distancia focal equivalente de una 35mm de cualquier lente usada sobre dicha cámara es 1,6 veces la distancia focal (real) de la lente. (Nota: el factor que llamamos aquí como J es llamado por algunos como el “factor de recorte de campo de visión”. La razón es que la diferencia entre los campos de visión exhibidos para cualquier distancia focal de la lente sobre una cámara de 35mm y una cámara de marco mas chico es un resultado del hecho de que la imagen que podría haber sido capturada por la cámara de 35 mm es “recortada” por un marco mas chico de la cámara que se considera. No encontramos a dicho término atractivo, y por lo tanto desaconsejamos su uso)

Nótese que esto no significa que la distancia focal de un lente sea dependiente del tamaño del marco o cualquier otro parámetro de la cámara sobre la cual sea usada. La distancia focal es una propiedad de la lente misma. La “distancia focal equivalente de una 35mm” no es una distancia focal de la lente en cuestión. Esta es meramente  un número que puede ser usado para permitir una apreciación del campo de visión dado por la lente sobre una cámara particular en términos de experiencia con una cámara de 35mm (¡la que por supuesto, muchos usuarios de cámaras de marco mas chico no tienen!).

Profundidad de campo.

Estrictamente hablando, cuando la lente es colocada a una cierta posición de foco, sólo un parche del objeto a la correspondiente distancia en forma precisa será realmente enfocado sobre el plano de la película.

Por supuesto, en casi toda la fotografía de la vida real, nosotros estamos interesados en capturar elementos de la escena ubicados de distancias variables desde la lente. Podremos hacer esto sólo aceptando el hecho de que el grado de imperfección de foco de diferentes objetos a otras distancias que la ideal sea “aceptable”.

El rango de las distancias de objetos sobre los cuales la falta de foco es considerada aceptable es conocido como profundidad de campo de la cámara. (Nota:  la profundidad de campo es un tópicos extremadamente complejo, y tocaremos sólo una parte del mismo aquí. )

Para poder predecir objetivamente el profundidad de campo que podremos obtener bajo cualquier circunstancia dada, debemos establecer algunos criterios objetivos de cuánta falta de foco consideramos aceptable.

Definimos nuestra elección de los criterios sobre el concepto del círculo de confusión. Cuando el foco es imperfecto, la imagen de un parche infinitesimal del objeto no es un parche infinitesimal sobre la imagen, mas bien un gráfico casi circular de diámetro finito. Este gráfico es conocido como el círculo de confusión. Expresamos nuestro criterio adoptado de la falta de foco aceptable al establecer un diámetro máximo aceptable del círculo de confusión.

El diámetro real del círculo de confusión (no nuestro criterio de su diámetro máximo aceptable) depende de cuatro parámetros del sistema óptico:

  • La distancia al parche del objeto de interés
  • La distancia al plano de foco perfecto ( la “distancia de foco”)
  • La distancia focal de la lente
  • El diámetro real de la apertura, o , si preferimos, la apertura como un f/número (Nota: Dado que la distancia focal es un parámetro de todas maneras, podemos reformular la ecuación de definición para aceptar la apertura como un f/número)

La selección del diámetro máximo aceptable del círculo de confusión no es simple, y la misma no fluye automáticamente desde cualquier combinación simple de propiedades técnicas. La elección, por su lado, debe estar basada sobre varias hipótesis acerca de cómo la imagen va a ser vista, y contra qué normas podemos aceptar una falta de foco “aceptable”.

Bajo un juego de tales normativas, un diámetro máximo aceptable del círculo de confusión es seleccionado basándose en una fracción fija del tamaño diagonal del formato de la cámara ( marco de la película o tamaño del sensor digital). Con frecuencia una fracción de 1/1400 es usada.

Con los diferentes factores a mano, la profundidad de campo puede ser calculada aproximadamente como:

Ecuación 15

Donde Dd es la profundidad de campo, S es la distancia al plano del foco perfecto, f es la distancia focal de la lente, N es la apertura de la lente como un f/número, y c es el diámetro del círculo de confusión máximo adoptado, Dd, S, f y c en las mismas unidades.

La aproximación es cercanamente válida para valores de S que son muchas veces la distancia focal, f.

A pesar de que es difícil ver a partir de esta ecuación los efectos de los cambios en los diferentes parámetros, quizá es mas importante el hechos de que, para cualquier grupo de valores de S, f, y c, la profundidad de campo se incrementa a medida que el f/número (N) crece; o sea, la menor apertura relativa da mayor profundidad de campo.

La distancia hiperfocal.

Para valores dados de f, N, y c, hay una distancia focal S tal que el límite lejano de la profundidad de campo alcanza casi hasta el infinito. Dicho valor de S es llamado la distancia hiperfocal para ese ajuste de la cámara, Sh. Con la cámara enfocada a una distancia Sh, el límite cercano de profundidad de campo está a Sh/2.

Así, en situaciones en la cuales no es posible enfocar la cámara (quizá aún en una cámara de “foco fijo”), ajustando la distancia de foco a la distancia hiperfocal produce el mayor campo de visión posible, el que esperamos se acomode en su mayor medida a las necesidades fotográficas del usuario.

La distancia hiperfocal está dada aproximadamente por:

Ecuación 16

Profundidad de foco

Una propiedad relacionada, profundidad de foco, es con frecuencia confundida con la profundidad de campo.

Si tenemos un objeto ubicado en un solo plano, y movemos la película hacia adelante o hacia atrás desde su posición en que entrega foco perfecto, encontraremos que la imagen se vuelve confusa. En efecto, al mover la película cambia la distancia del objeto para foco perfecto, y por lo tanto el mismo dejar de corresponder a la distancia real a nuestro objeto.

La profundidad de foco es el rango de posiciones del plano de la película sobre los cuales se mantiene un foco aceptable, para un objeto a una distancia dada.

Esto es calculado en forma paralela al concepto de cálculo de profundidad de campo, e involucra el ahora familiar concepto de un criterio adoptado para el diámetro máximo aceptable del círculo de confusión resultante de un foco imperfecto.

La profundidad de foco es de gran interés en considerar cosas tales como el impacto de un cambio accidental en la posición del plano de la película debido a una guía imperfecta.

 

 

 

 

 

 

Ultrashort Laser Pulse Phenomena, Second Edition (Optics and Photonics Series)

Ultrashort Laser Pulse Phenomena, Second Edition (Optics and Photonics Series)

Ultrashort Laser Pulse Phenomena, 2e serves as an introduction to the phenomena of ultra short laser pulses and describes how this technology can be used to examine problems in areas such as electromagnetism, optics, and quantum mechanics. Ultrashort Laser Pulse Phenomena combines theoretical backgrounds and experimental techniques and will serve as a manual on designing and constructing femtosecond ("faster than electronics") systems or experiments from scratch. Beyond the simple optical system, the various sources of ultrashort pulses are presented, again with emphasis on the basic concepts and how they apply to the design of particular sources (dye lasers, solid state lasers, semiconductor lasers, fiber lasers, and sources based on frequency conversion). *Provides an easy to follow guide through "faster than electronics" probing and detection methods *THE manual on designing and constructing femtosecond systems and experiments *Discusses essential technology f... [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Academic Press

Thermal Imaging Systems (Optical Physics and Engineering)

Thermal Imaging Systems (Optical Physics and Engineering)

This book is intended to serve as an introduction to the technology of thermal imaging, and as a compendium of the conventions which form the basis of current FUR practice. Those topics in thermal imaging which are covered adequately elsewhere are not treated here, so there is no discussion of detectors, cryogenic coolers, circuit design, or video displays. Useful infor" mation which is not readily available because of obscure publication is referenced as originating from personal communications. Virtually everyone with whom I have worked in the thermal imaging business has contributed to the book through the effects of conversations and ideas. I gratefully proffer blanket appreciation to all those who have helped in that way to make this book possible. The contributions of five people, however, bear special mention: Bob Sendall, Luke Biberman, Pete Laakmann, George Hopper, and Norm Stetson. They, more than any others, have positively influenced my thinking. [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Springer

The Science of Art: Optical Themes in Western Art from Brunelleschi to Seurat

The Science of Art: Optical Themes in Western Art from Brunelleschi to Seurat

In this illustrated book, Martin Kemp examines the major optically oriented examples of artistic theory and practice, from Brunelleschi's invention of perspective and its exploitation by Leonardo and Duerer to the beginnings of photography. In a discussion of colour theory, Kemp traces two main traditions of colour science - the Aristotelian tradition of primary colours and Newton's prismatic theory that influenced Runge, Turner and Seurat. His book provides information for all those interested in the interaction between science and art. [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Yale University Press

Subsurface Sensing

Subsurface Sensing

This book provides readers with a solid understanding of the capabilities and limitations of the techniques used for buried object detection. Presenting theory along with applications and the existing technology, it covers the most recent developments in hardware and software technologies of sensor systems with a focus on primary sensors such as Ground Penetrating Radar (GPR) and auxiliary sensors such as Nuclear Quadruple Resonance (NQR). It is essential reading for students, practitioners, specialists, and academicians involved in the design and implementation of buried object detection sensors. [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Wiley

Optical Waveguide Theory (Science Paperbacks, 190)

Optical Waveguide Theory (Science Paperbacks, 190)

This text is intended to provide an in-depth, self-contained, treatment of optical waveguide theory. We have attempted to emphasize the underlying physical processes, stressing conceptual aspects, and have developed the mathematical analysis to parallel the physical intuition. We also provide comprehensive supplementary sections both to augment any deficiencies in mathematical background and to provide a self-consistent and rigorous mathematical approach. To assist in. understanding, each chapter con" centrates principally on a single idea and is therefore comparatively short. Furthermore, over 150 problems with complete solutions are given to demonstrate applications of the theory. Accordingly, through simplicity of approach and numerous examples, this book is accessible to undergraduates. Many fundamental topics are presented here for the first time, but, more importantly, the material is brought together to give a unified treatment of basic ideas using the simplest approach ... [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Chapman & Hall

Solar Cells and Their Applications

Solar Cells and Their Applications

This Second Edition has been updated to reflect the advances that have taken place since publication of the previous edition. The book draws upon basic physics and engineering principles coupled with key economic, market, business, investment, and policy factors to explain the current status of solar cells and how their applications will expand over the next few decades. This new edition is of interest to technologists in the fields of solar cells and systems, academics studying microelectronics, semiconductors, and solar cells, and business students and investors with a technical focus. [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Wiley

High Efficiency RF and Microwave Solid State Power Amplifiers

High Efficiency RF and Microwave Solid State Power Amplifiers

Do you want to know how to design high efficiency RF and microwave solid state power amplifiers? Read this book to learn the main concepts that are fundamental for optimum amplifier design. Practical design techniques are set out, stating the pros and cons for each method presented in this text. In addition to novel theoretical discussion and workable guidelines, you will find helpful running examples and case studies that demonstrate the key issues involved in power amplifier (PA) design flow. Highlights include:* Clarification of topics which are often misunderstood and misused, such as bias classes and PA nomenclatures* The consideration of both hybrid and monolithic microwave integrated circuits (MMICs)* Discussions of switch-mode and current-mode PA design approaches and an explanation of the differences* Coverage of the linearity issue in PA design at circuit level, with advice on low distortion power stages* Analysis of the hot topic of Doherty amplifier design, plus a descri... [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Wiley

RF and Microwave Circuit and Component Design for Wireless Systems

RF and Microwave Circuit and Component Design for Wireless Systems

This is the first book to provide comprehensive coverage of hardware and circuit design specifically for engineers working in wireless communications. It serves as a reference for practicing engineers and technicians working in the areas of RF, microwaves, communications, solid-state devices, and radar. [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Wiley-Interscience

Electron Beams and Microwave Vacuum Electronics

Electron Beams and Microwave Vacuum Electronics

This book focuses on a fundamental feature of vacuum electronics: the strong interaction of the physics of electron beams and vacuum microwave electronics, including millimeter-wave electronics. The author guides readers from the roots of classical vacuum electronics to the most recent achievements in the field. Special attention is devoted to the physics and theory of relativistic beams and microwave devices, as well as the theory and applications of specific devices. [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Wiley-Interscience

Computational Methods for Electromagnetics and Microwaves (Wiley Series in Microwave and Optical Engineering)

Computational Methods for Electromagnetics and Microwaves (Wiley Series in Microwave and Optical Engineering)

Emphasizes electromagnetic and microwave problems and the fundamental algorithms which can be used as the basis for computer programs that produce useful numerical results. Includes relevant computer project descriptions in related chapters. A requirement for any student doing work in electromagnetics. [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Wiley-Interscience

Analysis and Design of Autonomous Microwave Circuits

Analysis and Design of Autonomous Microwave Circuits

Presents simulation techniques that substantially increase designers' control over the oscillationin autonomous circuits This book facilitates a sound understanding of the free-running oscillation mechanism, the start-up from the noise level, and the establishment of the steady-state oscillation. It deals with the operation principles and main characteristics of free-running and injection-locked oscillators, coupled oscillators, and parametric frequency dividers. Analysis and Design of Autonomous Microwave Circuits provides: An exploration of the main nonlinear-analysis methods, with emphasis on harmonic balance and envelope transient methods Techniques for the efficient simulation of the most common autonomous regimes A presentation and comparison of the main stability-analysis methods in the frequency domain A detailed examination of the instabilization mechanisms that delimit the operation bands of autonomous circuits Coverage of techniques used to eliminate common types of undes... [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Wiley-IEEE Press

Fiber-Optic Communication Systems

Fiber-Optic Communication Systems

This book provides a comprehensive account of fiber-opticcommunication systems. The 3rd edition of this book isused worldwide as a textbook in many universities. This 4thedition incorporates recent advances that have occurred, inparticular two new chapters. One deals with the advanced modulationformats (such as DPSK, QPSK, and QAM) that are increasingly beingused for improving spectral efficiency of WDM lightwave systems. The second chapter focuses on new techniques such asall-optical regeneration that are under development and likely tobe used in future communication systems. All otherchapters are updated, as well. [Read more]

Store: Amazon.com Books

Brand: Wiley

 

Volver arriba