Hay una error que veo cada día repetido en más webs y esto empieza a preocuparme. Este error es afirmar que el uso de tubos de extensión modifica la focal del objetivo. Y este error viene de algo muy simple: el no saber cómo se calcula la focal de un objetivo.

Wikipedia – KDS444

Para entender correctamente todo tenemos que tener claro un concepto:

  • ¿Cómo se calcula la focal de una lente?

Como siempre, wikipédia:

When a photographic lens is set to “infinity”, its rear nodal point is separated from the sensor or film, at the focal plane, by the lens’s focal length. Objects far away from the camera then produce sharp images on the sensor or film, which is also at the image plane.

To render closer objects in sharp focus, the lens must be adjusted to increase the distance between the rear nodal point and the film, to put the film at the image plane. The focal length (f), the distance from the front nodal point to the object to photograph (s_1), and the distance from the rear nodal point to the image plane (s_2) are then related by:

\frac{1}{s_1} + \frac{1}{s_2} = \frac{1}{f}  .

As s_1 is decreased, s_2 must be increased. For example, consider a normal lens for a 35 mm camera with a focal length of f=50 \text{ mm}. To focus a distant object (s_1\approx \infty), the rear nodal point of the lens must be located a distance s_2=50 \text{ mm} from the image plane. To focus an object 1 m away (s_1=1000 \text{ mm}), the lens must be moved 2.6 mm further away from the image plane, to s_2=52.6 \text{ mm}.

 

Para los que no hablan inglés:

Básicamente, la distancia focal se calcula colocando en enfoque de la lente a infinito, y en este punto es donde la gente se lía, precisamente por desconocerlo.

En toda lente hay dos puntos importantes, llamados punto nodal delantero y trasero (y no es solo uno, como se empeñan en decir en muchos manuales de fotografía panorámica, confundiendolo con la pupila, punto de giro para una panorámica). Los puntos nodales son dos puntos colocados a lo largo del eje de la lente en los cuales la luz tiene el mismo ángulo respecto al eje de la lente, es decir, mide ángulos y no distancia, las distancias entre ellos son las que sirven para realizar los cálculos. Como ya se ha comentado, para calcular la distancia focal, se enfoca a infinito, entonces se mide la distancia entre el punto nodal trasero y el plano de enfoque. Esa distancia nos da la focal de la lente.

Como vemos en la ecuación, la focal es un valor constante en la ecuación que mide la distancia entre el objeto fotografiado y el punto nodal frontal y la distancia entre el punto nodal trasero y el plano de enfoque. Esta ecuación también explica la razón por la que los tubos de extensión permiten enfocar más cerca (alejamos el punto nodal trasero del punto de enfoque, por lo que, para mantener f constante, disminuimos la distancia entre el sujeto y el punto nodal delantero).

Para simplificar más la ecuación, el número f o apertura realmente se podría calcular dividiendo la longitud de tubo de la lente entre el diámetro medio (por eso un 50 mm f1.8 tiene un diámetro muhco menor que un 400 mm f2.8).

Llegados a este punto preguntaréis por que una lente macro, al ir alejando los cristales para llegar al 1:1, no se pierde luz. La respuesta es simple: que la cámara no lo muestre no significa que realmente no esté pasando. En este sentido, las únicas cámaras que no mienten son las Nikon, las cuales recalculan el f real según van alejando. Para todo esto tenemos que calcular el número f efectivo (lo podéis ver al final de este artículo). Dado que, en principio, el diámetro de la lente no varía, la gente, para ajustar la ecuación, aumenta la focal para que los números cuadren pero, dado que al agregar los tubos de extensión no estamos modificando la distancia entre el punto nodal trasero y el plano de enfoque cuando la lente enfoca a infinito (es más, perdemos la posibilidad de enfocar a infinito), la focal de la lente no se ve modificada en ningún momento.

Si alguien me pregunta la razón por la que este desplazamiento parece solo afectar a la fotografía macro es debido a que la distancia que hay que separar la lente del plano focal es despreciable  para el cálculo de f siempre y cuando no estamos en el mundo macro (en el ejemplo de la wikipédia podemos ver que pasando de enfoca a infinito a enfocar a solamente 1 metro, la variación de esa distancia es de apenas de un 1%).

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