EL OBJETIVO POSITIVO SIMPLE

Para poder producir una imagen brillante y clara, necesitamos las lentes u objetivos, que nos van a permitir dirigir la luz hacia el lugar (concretamente el "plano" donde va a formarse la imagen).

Como hemos visto en anteriores artículos de este blog, la luz es refractada hacia la línea normal cuando penetra oblicuamente en un medio más denso. 

Si al pasar a un medio menos denso (por ejemplo del vidrio al aire) la luz acelera, su frente de onda se «tuerce» y su dirección es desviada, apartándose de la normal trazada pasando por el punto de contacto. 

Comportamiento de la luz al pasar por un vidrio de caras paralelas

Por lo tanto, si hacemos pasar un haz de rayos de luz a través de un bloque de vidrio de caras paralelas, el haz se aproxima a la normal en el primer límite del vidrio, y se aleja de la normal al pasar el segundo limite del vidrio. Así, el haz luminoso se ha desplazado pero es paralelo a la dirección original.

Comportamiento de la luz al pasar por un vidrio de caras no paralelas

  

Cuando incide luz oblicua sobre un bloque de vidrio de caras no paralelas, el haz se acerca a la primera normal v se aleja de la segunda, como sucede con los prismas. No obstante, puesto que estos dos límites no son paralelos, se produce un cambio general en la dirección del rayo.

Comportamiento de la luz al pasar por un vidrio de caras esféricas 

Ajustando un bloque de vidrio en un disco con superficies esféricas no paralelas puede hacerse converger un haz de rayos divergentes sobre el sujeto. Este objetivo se conoce con el nombre de convergente simple o «Positivo».

Lente convergente simple

Obsérvese que cada rayo debe aún obedecer las leyes de la refracción en los dos límites. Sólo un rayo que se aproxime perpendicularmente a los dos límites del vidrio es transmitido sin refracción.

Todo objetivo tiene un eje que pasa por su centro óptico. Las dos superficies de vidrio están conformadas como partes de esferas y el eje del objetivo puede considerarse que une los centros imaginarios de las dos esferas.

Los rayos luminosos que divergen a partir de un punto del sujeto son reunidos por el objetivo hasta un solo punto de foco, creando una imagen del punto sujeto. Una placa o película fotográfica colocada a través del eje en el punto de foco se dice que está en el plano focal de este sujeto.

La lente convergente capta más luz y crea imágenes más brillantes y más nítidas que cualquier abertura puntual

En este plano focal quedarán también enfocados nítidamente los sujetos que estén a la misma distancia del objetivo, pero encima o debajo del eje.

Después de crear así nuestro objetivo simple, podemos hacer que sustituya al primitivo orificio de la cámara sin objetivo, y comprobemos la mejoría que experimenta la imagen. Inmediatamente, ésta aparece mucho más luminosa y brillante porque la gran apertura reúne más rayos luminosos procedentes del sujeto. 
También aparece más nítida a medida que el objetivo va reproduciendo los puntos del sujeto como puntos (si no hubiese lente, serían manchas, también llamadas círculos de confusión). 
 Pero al mismo tiempo la imagen sólo se produce nítidamente (en foco) a una determinada distancia entre el objetivo y el plano focal, para cada distancia del sujeto.

Esto puede comprobarse con una placa de enfoque situada en el plano focal.