DISTANCIA FOCAL EN LOS OBJETIVOS COMPUESTOS

Podemos aplicar lo aprendido sobre el objetivo positivo simple para entender mejor cómo funciona el objetivo compuesto y cómo podría hallarse el plano principal de la imagen y del objeto (y por lo tanto la distancia focal). Es cuestión de asumirlo y entenderlo, porque en la práctica hallarlos supondría un trabajo ímprobo.

 

Físicamente, el objetivo compuesto de varias lentes con diferentes formas de nuestra cámara puede tener varios centímetros de espesor, entre sus superficies ópticas anterior y posterior.

Dentro del cuerpo del objetivo se encuentran varios elementos positivos y negativos, cada uno de ellos con una distancia focal propia, y que colectivamente producen una única distancia focal para el conjunto del objetivo.

¿Desde qué punto de este conjunto de elementos ópticos medimos la distancia focal general? ¿Será el centro del mismo, las superficies de los componentes anterior o posterior, o cualquier otra cosa? Sería una tarea muy complicada seguir la trayectoria de los rayos luminosos a través de tantas superficies refractantes.

Podemos resolver nuestro problema de medición de un modo más sencillo: Si un haz de rayos luminosos paralelos se dejan pasar por  el frente de un objetivo compuesto, aparecerá por el elemento posterior un haz convergente.

Si trazamos líneas que indiquen el avance de los rayos incidentes y el retroceso de los rayos refractados descubriremos que se encuentran en un plano imaginario situado en el interior del objetivo.

Naturalmente, sabemos en realidad que ha habido refracción en las muchas superficies interiores del objetivo, pero por razones de comodidad podemos decir que la luz se ha curvado en este único e imaginario «plano principal de imagen» de refracción. 

 

Explicación de los gráficos:

1) Los rayos luminosos paralelos son refractados por una lente compuesta como si fuera un imaginario "plano principal de la imagen".

2) Un objetivo simple de idéntica distancia focal situado en el plano principal de la imagen refractaría luz igualmente.

3) Pasando rayos paralelos a través del componente posterior del objetivo puede hallarse el plano principal y el punto nodal frontal del objeto.

 

En el lugar donde el plano principal de la imagen cruza el eje encontramos el «punto nodal» posterior, que es el punto de medición de la distancia focal que estamos buscando. La distancia entre el punto nodal posterior y el punto en el cual se concentran los rayos luminosos paralelos al eje es la «distancia focal equivalente» del objetivo compuesto. 

La palabra «equivalente» entra aquí porque el plano principal es, a fin de cuentas, imaginario.

Sólo podemos decir que el plano es equivalente a la posición en que debería colocarse una lente de esta distancia focal para que refractara la luz de la misma manera.

Estrictamente hablando, la distancia focal «equivalente» debería utilizarse siempre en relación con un objetivo compuesto. Pero en la práctica tendemos a prescindir de esta palabra, llamándolo "distancia focal" a secas.

Por lo tanto, llamamos distancia focal de un objetivo compuesto a la distancia focal equivalente o focal simplemente de un objetivo compuesto, que es la distancia que hay desde su punto nodal posterior hasta la placa de enfoque, cuando el objetivo está reproduciendo nítidamente la imagen de un objeto situado en el infinito.

 

De paso, merece la pena hacer observar que si la luz paralela penetra hasta la parte posterior de nuestro objetivo compuesto, puede establecerse otro plano principal más cerca del frente del objetivo. Tal es el plano principal de objeto. El punto nodal frontal se encuentra allí donde el plano corta al eje del objetivo, y es el punto de medición de la distancia focal equivalente de un objetivo compuesto cuando la luz pasa en esta dirección.

Así, se presupone que un objetivo compuesto tiene planos principales de objeto y de imagen, y puntos nodales frontal y posterior. La mayoría de objetivos fotográficos (no los teleobjetivos) para fines generales tienen distancias focales anterior y posterior idénticas.

Sin embargo, debe irse con cuidado: los objetivos para cámaras son diseñados frecuentemente de modo que tengan una corrección máxima a las aberraciones cuando el sujeto está distante, y la imagen próxima al objetivo.

RESUMEN

1) Los objetivos compuestos son necesarios porque los elementos ópticos simples no pueden estar muy corregidos de aberraciones.

2) Los objetivos compuestos están constituidos por elementos positivos y negativos, neutralizándose mutuamente muchas de sus aberraciones, y produciendo un resultado combinado igual a un objetivo positivo casi «perfecto».

3) Un objetivo está corregido para que dé el mejor rendimiento bajo unas condiciones de trabajo establecidas.

4) Por razones de comodidad, decimos que los rayos paralelos entrantes se desvían formando una imagen de «plano principal de refracción».

5) En los objetivos fotográficos, el plano principal de imagen corta al eje del objetivo en el «punto nodal» posterior, punto de medición para la «distancia focal equivalente».

6) El fotógrafo puede determinar fácilmente la distancia focal de un objetivo compuesto, comparando las posiciones objetivo-imagen al infinito y a tamaño natural.