Número f (óptica)

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En óptica, el número f o relación focal expresa la apertura de un objetivo en términos relativos respecto a su distancia focal F.[1] Es la medida cuantitativa de la velocidad del objetivo[2] debido a la relación directa entre "luminosidad" del lente y mayores velocidades de obturación para una correcta exposición de la imagen sobre un soporte sensible.

De modo más concreto, es una cantidad adimensional N, que resulta de dividir la longitud focal f por el diámetro de la pupila de entrada D (diámetro del objetivo) de un sistema óptico cualquiera:

N=\frac{f}{D}

Un número f como N=16 suele notarse en la forma f/16, o representado como la fracción de una unidad: 1:16.

Notación[editar]

La interpretación literal de la notación f/N se obtiene si despejamos D en la fórmula anterior:

D=\frac{f}{N}

Así, f/16 (leído "efe dieciséis") se corresponde con un diámetro de pupila de entrada D, que resulta ser 16 veces menor que la longitud focal del objetivo.

La pupila de entrada es proporcional al diámetro de apertura del sistema. Se puede apreciar que N es inversamente proporcional a la apertura, es decir cuando hay un mayor valor de apertura, el número N decrece.


Número f en fotografía[editar]

Diagrama de aberturas decrecientes, correspondientes a la escala estándar de números f crecientes, en incrementos de un paso. Cada abertura de esta serie abarca la mitad del área que la que le precede.

En una cámara fotográfica, la apertura se corresponde usualmente con la apertura del diafragma en el objetivo, la cual puede ser ajustada en pasos discretos para modificar el tamaño de la pupila y regular la cantidad de luz que alcanza la película o el sensor.

Escalas de números f[editar]

Si ajustamos los pasos de modo que cada valor represente la mitad de intensidad luminosa que el precedente, deberemos dividir el área de la pupila de entrada entre 2, y su diámetro entre \sqrt 2. Obtendremos de este modo una sucesión llamada escala estándar de números f, formada por aproximaciones de los términos de la progresión geométrica de las potencias de 1 / \sqrt (2^n): 0 ≤ n < ∞

f/1, f/1,4, f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/45, f/64, f/90, f/128, f/180, f/256 etc.

En cámaras modernas podemos encontrar también escalas que avanzan según una fracción de paso (1/2, 1/3 o incluso 1/8 de paso):

Escala de medio paso
# 1,0 1,2 1,4 1,7 2 2,4 2,8 3,2 4 4,8 5,6 6,7 8 9,5 11 13 16 19 22
Escala de 1/3 de paso
# 1,0 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,5 2,8 3,2 3,5 4 4,5 5,0 5,6 6,3 7,1 8 9 10 11 13 14 16 18 20 22

Luminosidad de un objetivo[editar]

Objetivo Canon 85mm f/1,8 mostrando su apertura máxima

La luminosidad o velocidad de un objetivo viene dada por su mínimo número f, que se corresponde con su máxima apertura y de la luz que deja pasar en el periodo de tiempo que el obturador está abierto. En fotografía, un objetivo luminoso supone una ventaja puesto que permite el paso de más luz hacia la película o el sensor, de tal forma que se pueden utilizar velocidades de obturación más rápidas (menor tiempo de exposición) para obtener una imagen correctamente expuesta. Sin embargo, la regulación de la luz que se obtiene mediante el uso del diafragma le permite imitar el funcionamiento de objetivos con menor luminosidad, útil en el momento en que la luz sea excesiva para el motivo a obtener, en el caso que se desee deliberadamente hacer una toma en tiempo largo (barrido) o cuando se desea una mayor profundidad de campo. Se consideran objetivos rápidos o luminosos los objetivos con máximo diafragma F/2,8 en el caso de zooms y superteleobjetivos, y de F/1,8 e inferiores en el caso de objetivos de longitud focal fija.

Números f, relación de luces y pasos[editar]

La relación que guardan dos números f y las exposiciones correspondientes son:

En relación de luces (m):
{f_2 \over f_1} = \sqrt m \qquad m = \bigg({f_2 \over f_1}\bigg)^2
En pasos (n):
{f_2 \over f_1} = 2^{n \over 2} \qquad n=2*log_2\bigg({f_2 \over f_1}\bigg) = 6.64*log\bigg({f_2 \over f_1}\bigg)


Lo cual significa por ejemplo, que si medimos dos diafragmas, uno que vale 1,1 y el otro 2,5 la diferencia de exposición que guardan esos dos tonos serán:

{2.5\over1.1}=\sqrt m

La relación de luces (m) es de 5,16:1. El número de pasos (n) será de 2,37 pasos (dos pasos y un tercio).

Referencias[editar]

  1. Alan H. Cromer. Física en la ciencia y en la industria. Pág. 480. Reverté, 2001. ISBN 84-291-4156-1
  2. John W. Jewett, Raymond A. Serway. Física para ciencias e ingenierias- volumen II. Cengage Learning Editores, 2006. ISBN 970-686-425-3 (pg 450)

Enlaces externos[editar]

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