Los Objetivos

Técnica

El objetivo es uno de los componentes más importantes de nuestra cámara fotográfica. Es un sistema óptico formado por un conjunto de lentes que transmiten y desvían la trayectoria de la luz para proyectar una imagen. Sus características van a determinar el aspecto de las fotografías, especialmente en lo relativo al ángulo de visión.

AF-S Nikkor 85mm f/1.4G

Objetivo AF-S Nikkor 85mm f/1.4G


Construcción

En el interior de un objetivo encontramos serie de elementos o lentes, organizados en diferentes grupos.

Una lente es una pieza de vidrio (u otro material transparente como el cristal de fluorita o plásticos de gran calidad), con una o más superficies curvadas, que altera la convergencia de los rayos de luz que la atraviesan debido al fenómeno de la refracción. Las lentes se clasifican en convergentes o divergentes.

Las lentes convergentes son más gruesas por el centro que por el borde, y tienen el efecto de concentrar (converger) los rayos de luz.

Lentes Convergentes

Lentes Convergentes

Las lentes divergentes son más gruesas por los bordes que por el centro. y tienen el efecto de separar (divergir) los rayos de luz.

Lentes Divergentes

Lentes Divergentes

Las lentes que forman el objetivo se encuentran unidas entre sí, formado grupos. Cada grupo cumple una determinada función como puede ser la ampliación, el enfoque o la corrección de aberraciones ópticas.

El número de lentes y grupos que forman un objetivo depende de distintos factores como su longitud focal, su apertura máxima o si se trata de un zoom o de un objetivo fijo. Por ejemplo, un gran angular con un apertura máxima muy grande es un objetivo complejo, debido a que es necesario corregir las aberraciones ópticas que se forman en los bordes de la imagen.

Esquema del Objetivo AF-S Nikkor 85mm f/1.4G

Esquema del Objetivo AF-S Nikkor 85mm f/1.4G. Este objetivo consta de 10 elementos en 9 grupos

En las especificaciones técnicas de los objetivos es habitual hablar de elementos en lugar de lentes. Esto es debido a que en ingles hay una sola la palabra (lens) para nombrar a los objetivos y a las lentes. De esta forma se evitan posibles confusiones.

Longitud Focal

La longitud focal o distancia focal es la característica principal de cualquier objetivo. Condiciona la relación entre las dimensiones reales de un objeto, y las dimensiones que dicho objeto tiene en la imagen proyectada sobre el sensor.

La longitud focal se define como la distancia que hay desde el plano principal del objetivo hasta el plano focal de la imagen, expresada en milímetros.

El plano principal es un plano situado en el interior del objetivo, en el que los rayos de luz no sufren desviación alguna.

El plano focal es la superficie interna de la cámara sobre la que el objetivo proyecta la imagen. Es el plano en el que se ubica el sensor o la película.

Esquema simplificado del funcionamiento de un objetivo

Esquema simplificado del funcionamiento de un objetivo

Es habitual llamar a los objetivos por su distancia focal. Así cuando hablamos de un 50mm, estamos refiriéndonos a un objetivo de 50mm de distancia focal.

La distancia focal determina el ángulo de visión y el factor de ampliación del objetivo.

Ángulo de Visión

El ángulo de visión es el campo visual que abarca el objetivo, la amplitud de la escena que el objetivo es capaz de proyectar sobre en el plano focal.

El ángulo de visión se obtiene de la siguiente fórmula:

α = 2arctan d/2f

Siendo d la longitud de la diagonal del sensor y f la longitud focal del objetivo.

Lo que nos indica esta fórmula es que el ángulo de visión depende inversamente de la longitud focal y directamente del tamaño del sensor.

Cuanto menor es la longitud focal, mayor es el ángulo de visión de un objetivo. Por ejemplo, un objetivo de 35mm tiene un ángulo de visión mayor que uno de 85mm

En función del ángulo de visión, los objetivos se pueden clasificar en:

  • Normales. Tienen un ángulo de visión en torno a los 45°. Se llaman normales porque este ángulo es similar al de la visión humana.
  • Angulares. Su ángulo de visión es mayor que el de los objetivos normales. Su campo visual suele estar entre el rango de los 60° a los 90°. Existen objetivos angulares llamados ojos de pez que tienen ángulos de visión de hasta 180°
  • Teleobjetivos. Su ángulo de visión es menor que el de los objetivos normales. Habitualmente está entre los 28° y 8°, o incluso menor en el caso de grandes teleobjetivos.
Ángulo de visión

Relación entre la distancia focal y el ángulo de visión en diferentes objetivos para una cámara réflex con sensor full-frame

Existen objetivos con longitud focal variable. Este tipo de objetivos se conocen con el nombre de zoom, y suelen disponer de un anillo que permite el cambio gradual de la longitud focal.

La longitud focal y el ángulo de visión producen otros efectos en la imagen como la distorsión de la imagen o el aplanamiento de la perspectiva. Los objetivos angulares producen distorsiones en las formas mientras que los teleobjetivos producen la sensación de acotar la distancia entre los objetos, aplanando la perspectiva.

Ángulo de Visión y Tamaño del Sensor

El efecto de la longitud focal sobre ángulo de visión depende del tamaño del sensor (o del negativo). Cuanto mayor sea el tamaño del sensor, más larga deberá ser la longitud focal para obtener el mismo ángulo de visión.

Cuando la longitud focal del objetivo coincide aproximadamente con la longitud de la diagonal del sensor, el ángulo de visión es parecido al de la visión humana. Así en una cámara réflex de 35mm (con un sensor full-frame) la diagonal del sensor mide 45mm. Por este motivo un objetivo con distancia focal de 50mm es considerado objetivo normal. Sin embargo, en una cámara de medio formato cuyo sensor tenga una diagonal de 85mm, el objetivo que nos da una visión parecida a la del sistema visual es el de 85mm.

Debido a la popularidad de la cámaras réflex con negativo de 35mm (y de su sucesoras las cámaras digitales réflex con sensor full-frame) las distancias focales de este formato son utilizadas como referencia en cámaras con sensores más pequeños. De esta forma, en los objetivos de las cámaras compactas no se suele indicar la distancia focal real, sino que se suele indicar la distancia focal equivalente en formato de 35mm.

La siguiente tabla muestra las longitudes focales y ángulos de visión de los objetivos fijos más habituales en cámaras réflex de 35mm:

Tipo Longitud Focal Ángulo de Visión
Angular 24 mm 84°
28 mm 75°
35 mm 63°
Normal 50 mm 46°
Teleobjetivo 85 mm 28°
200 mm 12°
300 mm

En el artículo dedicado a los tipos de objetivos encontrarás una clasificación de los objetivos en funciónde su distancia focal y angulo de visión.

Factor de Ampliación

La longitud focal afecta también a las dimensiones de los objetos en la imagen. Cuanto mayor es la longitud focal, mas grandes se muestran los objetos.

Como hemos visto, un teleobjetivo tiene un ángulo de visión reducido, lo que va a provocar que los objetos aparezcan con un tamaño grande, dando la sensación de cercanía. Por el contrario, un angular tiene un ángulo de visión muy amplio, ocasionando que los objetos aparezcan más pequeños, más lejos del observador.

El factor de ampliación o relación de reproducción de un objetivo, es la razón entre el tamaño de un objeto en la imagen del plano focal y el tamaño de ese objeto en la realidad. Se obtiene de la siguiente fórmula.

fa = P/R

Siendo P es el tamaño del objeto en la imagen del plano focal y R el tamaño del objeto en la realidad

El factor de ampliación se obtiene de forma lineal, es decir, utilizando sólo una de las dimensiones de la imagen (normalmente la altura).

Factor de ampliación

El factor de ampliación es la relación entre el tamaño de un objeto en el plano focal y el tamaño real de dicho objeto

El factor de ampliación se puede expresar de dos formas:

  • Con el formato P:R. Por ejemplo estamos fotografiando un objeto de 1 metro de altura, y en la imagen que proyecta el objetivo ese objeto mide 20cm. En este caso el factor de ampliación es de 1:20
  • Como el resultado de la división de P/R seguido de una x. En el ejemplo anterior el factor de ampliación sería el resultado de dividir 20/100 es decir 0,05x

El factor de ampliación no depende sólo de la distancia focal, sino que también está condicionado por la distancia mínima de enfoque. Esto es especialmente relevante en los objetivos destinados a macrofotografía, que habitualmente tienen factores de reproducción de 1:1.

Luminosidad

La luminosidad de un objetivo es su capacidad de capturar la luz ambiente para realizar una fotografía. Esta capacidad viene determinada por la apertura máxima de su diafragma.

Un objetivo con una apertura máxima de f/2.8 es el doble de luminoso que uno cuya apertura llegue hasta f/4, lo que nos permitirá obtener fotografías en situaciones más precarias de luz (recuerda que la escala de aperturas de diafragma es logarítmica).

La luminosidad es un dato aparece en el armazón del objetivo, por ejemplo 1:2.8. En los catálogos aparece formando parte del nombre del objetivo junto a otros datos, por ejemplo 28mm f/2.8D AF Nikkor.

Máxima apertura

Detalle del objetivo AF-S Nikkor 50mm f/1.4G, en el que se puede ver su máxima apertura

Los objetivos de tipo zoom pueden tener diferentes aperturas máximas según la distancia focal. En este caso tendrán una descripción del tipo AF-S NIKKOR 28-300mm f/3.5-5.6G ED VR, siendo en este caso f/3.5 la máxima apertura del diafragma en la longitud focal de 28mm y f/5.6 en la de 300mm.

Los objetivos más luminosos del mercado son los de distancia focal fija. Existe objetivos con una luminosidad de f/1.4 e incluso mayor.

Los objetivos más luminosos son de mejor calidad, teniendo generalmente mejor construcción. En el caso de los zooms, los de mayor calidad son los que su apertura máxima es la misma en todas las distancias focales.