Fotografía 101 - Lentes, luz y aumento

La siguiente publicación es del fotógrafo australiano Neil Creek, que forma parte del blog de fotografía de bellas artes recientemente lanzado y participa en el Proyecto 365, una foto al día durante un año, en su blog.

Bienvenido a la tercera lección de Fotografía 101: un curso básico sobre la cámara . En esta serie, cubrimos todos los conceptos básicos del diseño y uso de la cámara.

Hablamos del "triángulo de exposición": velocidad de obturación, apertura e ISO. Hablamos de enfoque, profundidad de campo y nitidez, así como de cómo funcionan las lentes, qué significan las distancias focales y cómo iluminan el sensor.

También miramos la cámara en sí, cómo funciona, qué significan todas las opciones y cómo afectan a tus fotos.

La lección de esta semana es Lentes, luz y aumento

La semana pasada analizamos los conceptos básicos de la lente. Vimos cómo las lentes doblan la luz al disminuir su velocidad, cómo el ángulo en que la luz entra en la lente afecta cuánto se dobla y cómo podemos usar esta propiedad para enfocar la luz que entra en una lente y crear una imagen clara y brillante.

Lectura de diagramas ópticos
A lo largo de esta serie, utilizaré diagramas ópticos para ilustrar varios conceptos. Para ayudarlo a ponerse al día, escribí una breve introducción sobre cómo leer estos diagramas. Le recomiendo que haga una pausa en la lección por un momento para aprender a leer y comprender estos diagramas.

El poder de las lentes

La ventaja que nos brindan los lentes sobre las cámaras estenopeicas es doble: brillo y aumento.

Brillo y relaciones f

Vimos en la lección dos, con nuestro experimento con la vela y la lupa (Figura 1.2.3), que toda la luz que entró en la lente desde la vela se enfocó en la imagen. Si sustituyéramos una lente más grande con la misma distancia focal, entonces se enfocaría más luz y la imagen resultante parecería más brillante, pero no más grande.

Parece lógico que si duplicas el diámetro de una lente, duplicarás el tamaño de la imagen que crea, pero como puedes ver en Fig 1.3.1 a continuación, eso no es cierto.

Figura 1.3.1 Duplicar el diámetro de la lente reduce a la mitad la relación f (ver más abajo) y recolecta más luz pero no cambia el tamaño de la imagen, que es una función de la distancia focal (ver también más abajo). Duplicar el diámetro en realidad más que duplica el brillo de la imagen, ya que la superficie de recolección de luz de la lente aumenta rápidamente a medida que aumenta el radio (según la fórmula? R2 - pi multiplicado por el radio al cuadrado).

Figura 1.3.2 La relación f indicada en una lente de 50 mm f1.8. Figura 1.3.3 La relación f indicada en un objetivo con zoom de 80-400 mm f4,5-5,6.

Relación F

En fotografía hay un número útil que se utiliza para describir la relación entre el diámetro de la lente y la distancia focal: la "relación f". En pocas palabras, la relación f es la distancia focal dividida por el diámetro. En Figura 1.3.1 arriba tenemos una lente con una distancia focal de 50 mm y un diámetro de 10 mm. 50/10 = 5, lo que nos da una relación f de 1/5 o f5. Si la lente todavía tuviera una distancia focal de 50 mm con un diámetro de 20 mm, sería f2.5.

La relación f para una lente SLR siempre debe escribirse en la lente en algún lugar. La mayoría de las cámaras compactas también describen la relación f en algún lugar del cuerpo. Cuanto más "corta" sea la relación f, es decir, cuanto más cerca esté de 1, más brillante será la imagen que producirá el objetivo. El término "velocidad" también se utiliza para describir una lente. La palabra velocidad en este caso se refiere a qué tan rápido la lente permitirá que la cámara capture una imagen, dada la cantidad de luz disponible. Si la lente produce una imagen brillante, entonces el obturador se puede abrir por un tiempo más corto para capturar suficiente luz para crear una imagen. Por lo tanto, una lente de relación f corta como f1.8 se considera una lente muy "rápida", mientras que una lente más larga como una f8 o f11 es una lente "lenta".

Recordando la lección 1, aprendimos que un gran agujero por el que pasa la luz genera una imagen más brillante pero menos nítida. Ahora que conocemos las relaciones f, podemos conectar estos dos hechos y comprender por qué los lentes más rápidos tienen una "profundidad de campo" más estrecha: el área que está enfocada. Hablaremos más sobre esto en la próxima lección, pero es útil conectar los puntos y ver cómo encajan todos estos principios.

Las cámaras modernas permiten que un fotógrafo tenga cierto nivel de control sobre la velocidad de una lente ajustando la apertura; también lo cubriremos con más detalle en la próxima lección.

Ampliación y campo de visión

Cualquiera que haya jugado con una lupa sabe que, como su nombre indica, las lentes aumentan. La cantidad de aumento depende de la distancia focal. Cuanto más "larga" es la lente, más amplía la imagen. Las distancias focales cortas tienen el efecto contrario, reduciendo el tamaño de la imagen.

Figura 1.3.4 En igualdad de condiciones, a medida que aumenta la distancia focal de la lente, también aumenta el tamaño relativo de la imagen.

Vimos anteriormente que la relación f afecta el brillo de la imagen. Los dos factores en la relación son el diámetro de la lente y la distancia focal. Hasta ahora solo hemos hablado de cambiar el diámetro de la lente, pero a mayor aumento aumenta la distancia focal, por lo que también aumenta la relación f. Esto significa que cuanto más se amplía la imagen, más atenuada se vuelve. La mayoría de los teleobjetivos (longitud focal larga) tienen relaciones f grandes y, por tanto, son lentos. La excepción, por supuesto, son los lentes gigantes enormemente caros y muy pesados ​​que utilizan los fotógrafos deportivos. Estos utilizan distancias focales largas, y Lentes de gran diámetro. ¡Estas fotografías telefónicas no son para fotógrafos casuales!

Hemos hablado de cómo las lentes hacen que la imagen sea más grande, y ciertamente así es como aparece cuando miras a través del visor o la impresión desde un teleobjetivo. En realidad, debido a que la mayoría de los objetos están distantes y el sensor es pequeño, la gran mayoría de lentes producen una imagen que es más pequeña que el objeto en sí. Sin embargo, hay algunos objetivos especiales que hacen que la imagen sea más grande que el sujeto. Para que esto sea posible, la distancia focal debe ser larga y el sujeto cerca. Estos son, por supuesto, lentes macro.

Los objetivos macro a menudo se describirán por su "factor de aumento". Una lente con un factor de aumento de 1: 1 produce una imagen proyectada en el sensor que es la misma que el sujeto. Por lo tanto, la imagen de una moneda de 20 mm de diámetro abarcará 20 mm del sensor físico, lo que dará como resultado una imagen que ocupará casi todo el marco de una réflex digital típica. Por lo general, se considera que un factor de aumento de 1: 1 es el mínimo para que una lente se describa como una lente "macro". Los lentes macro especializados suelen tener factores de aumento de 1: 3 o incluso 1:10, lo que significa que 1 mm a través del sujeto se convierte en 3 mm o 10 mm cuando se proyecta sobre el sensor, por lo tanto, aumenta 3 o 10 veces.

Campo de visión

La última variable en este acto de equilibrio de la óptica inicialmente confuso es el campo de visión. Esto se refiere a cuánto del mundo puede ver la cámara. El campo de visión de una lente depende de la distancia focal de la lente y del tamaño de lo que sea que se proyecte la imagen. En el caso de las cámaras digitales, este es el chip sensor.

Figura 1.3.6 A medida que aumenta la distancia focal, el campo de visión se estrecha y la imagen se agranda.

Figura 1.3.8 Las diferencias comparativas en el tamaño de fotograma de cámaras compactas a través de película y DSLR a formato medio.

Figura 1.3.6 hace obvio que en el extremo del gran angular, una ligera diferencia en la distancia focal se traduce en una gran diferencia en el campo de visión. La diferencia en el campo de visión entre un objetivo de 10 mm y 20 mm es mucho mayor que la diferencia entre 210 mm y 220 mm. Algunas lentes pueden tener distancias focales excepcionalmente cortas y campos de visión amplios, como 12 u 8 mm. Estos son ojo de pez lentes, llamados así porque la parte frontal del lente sobresale tanto que parece un ojo de pez. Estas lentes pueden tener un campo de visión de 180 grados o incluso mayor.

El tamaño del sensor también contribuye al campo de visión de una lente en particular. En Figura 1.3.6 un sensor particular se muestra a diferentes distancias focales. Obviamente, si el sensor es más pequeño, puede ver menos de la imagen presentada por la lente, por lo que el campo de visión se reduce y aumenta la ampliación. Este es el caso de las DSLR con "sensor recortado" y las cámaras compactas.

El tamaño de fotograma "estándar" es de 35 mm, el tamaño de una sola imagen en un rollo de película. Las cámaras con este tamaño de sensor se conocen como cámaras de “fotograma completo”. Existen cámaras de película de gran formato con tamaños de película mucho más grandes, como 150 mm x 100 mm. Las DSLR de modelos anteriores o menos costosas utilizan sensores más pequeños que un fotograma de película de 35 mm y se denominan sensores recortados. Un sensor recortado típico puede describirse como 1.6x, lo que significa que la distancia focal aparente de una lente en particular es 1.6 veces más larga. Las cámaras compactas utilizan los tamaños de marco más pequeños de todos y, como tales, requieren lentes de distancia focal muy corta para obtener vistas de gran angular.

La próxima semana

Fotografía 101 - Apertura y paradas.

Ahora que reunimos la teoría principal detrás de la lente y la creación de una imagen, ahora centraremos nuestra atención en la exposición y en cómo controlamos la captura de una imagen. La semana que viene veremos la introducción del triángulo de exposición, una explicación de las "paradas" y los niveles de brillo, y una mirada al primer punto del triángulo: la apertura.

Tarea

  • Descubra el campo de visión de sus lentes. Usando cualquier método que funcione mejor para usted (por ejemplo, una cinta métrica en la pared), calcule el campo de visión de su cámara con los ajustes más amplios y más largos. Mídelo en grados de lado a lado. Presenta fotos de tus hallazgos.
  • Dispara todo tu rango focal. Encuentre un sujeto apropiado (por ejemplo, una calle urbana o un árbol distante) y tome una serie de fotos comenzando en su ángulo más amplio y acercándose a intervalos de, digamos, 20 mm hasta su zoom más largo. Compílelos en una sola imagen y publíquelos.
  • Aproveche artísticamente la ampliación y el campo de visión. Tome una foto en cada extremo del rango de distancia focal de su cámara, seleccionando cuidadosamente el sujeto para aprovechar la ampliación y el campo de visión. Comparte los resultados aquí.
  • Conocer de cerca y personal. Esto es ideal para usuarios de cámaras compactas, que debido a la óptica de un sistema de cámara pequeño son capaces de enfocar muy cerca. Experimenta con la fotografía macro y muéstranos fotos del mundo de los muy pequeños. Use el modo macro si lo tiene (generalmente identificado con un símbolo de tulipán). Los usuarios de DSLR con equipo macro también pueden participar.
  • Si todo esto es nuevo para usted, busque una tienda de cámaras en línea (por ejemplo, los sitios de Canon o Nikon) y explore el catálogo de lentes. Preste mucha atención a las especificaciones de la lente que hemos discutido y vea cómo la forma de la lente coincide con estos números. Mire qué tan largos son los teleobjetivos, qué tan anchos son los lentes rápidos y cuánto abultan los lentes ultra gran angular hacia el frente.

Recursos

  • Objetivos Canon
  • Objetivos Nikon
  • Lentes sigma
  • Lentes Tamron
  • Ángulo de visión en Wikipedia
  • Comparación de distancia focal interactiva en Canon
  • Calculadora de campo de visión

Además de publicar sus fotos del Proyecto 365 en su blog, Neil también dirige un proyecto fotográfico mensual. El tema de este mes es Fotografía de Iron Chef: The Fork.

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