EL OBJETIVO, ENFOQUE Y DIAFRAGMA

El objetivo constituye el corazón de la cámara fotográfica ya que de la perfección del diseño, calidad de construcción, distancia focal y luminosidad, depende directamente la calidad de la fotografía y el ángulo de cobertura. También dispone de dos mecanismos: el diafragma que regula el grosor del haz de luz y el sistema de enfoque, manual o automático, para obtener la máxima nitidez.

 

La primera “cámara oscura” descripta por Leonardo Da Vinci carecía de lente, razón por la cual la imagen proyectada resultaba poco brillante. Si se utiliza una lente, esto es, un vidrio circular con sus caras curvas (una simple lupa), la imagen aparece más brillante aunque, para los fines fotográficos, presenta muchas imperfecciones llamadas aberraciones ópticas (aberración cromática, esférica, coma, etc.).

 

Para eliminar las aberraciones o, por lo menos, llevarlas a niveles despreciables, los objetivos fotográficos consisten en una serie de lentes de diversos tipos de cristales, algunas de ellas cementadas entre sí, cuyas caras tienen radios de curvatura perfectamente calculados, para proyectar la imagen sobre la película. El diseño de un objetivo fotográfico es muy complejo, comprendiendo según el diseño y la distancia focal desde 5 a más de 15 lentes como sucede en los del tipo zoom o de distancia focal

variable.

 

Desde un punto de vista practico, del objetivo nos interesa conocer dos datos fundamentales, que siempre están grabados en anillo frontal: la distancia focal y la abertura máxima de diafragma.

Distancia Focal

 

La distancia focal indica la distancia del centro óptico al plano de proyección (esto es, a la película) cuando esta enfocado en infinito. Este dato es importante porque indica el ángulo de cobertura. En este punto debemos destacar que los objetivos son diseñados para cubrir una determinada superficie o formato de negativo, y es así que tenemos los objetivos para cámaras de 35 mm, para formatos medios y para grandes

formatos.

 

Cuando la distancia focal es la misma que la diagonal del negativo para el cual ha sido diseñado, se denomina “objetivo normal”. En el caso de una cámara de 35 mm, el normal será un objetivo cuya distancia focal este comprendida entre 45 y 55 mm en razón de que la diagonal del negativo de 24 x 36 mm es 47 mm. Todos los objetivos que cubran un formato de película de 24 x 36 mm y cuya distancia focal sea menor a la diagonal del negativo, son granangulares y aquellos cuya distancia focal es superior, teleobjetivos. Un tipo particular de objetivo es el zoom, cuya distancia focal es variable

dentro de ciertos limites.

 

Los diferentes tipos de objetivos los analizaremos en el capítulo correspondiente de este Curso.

 

Por ahora tengamos presente que en función del formato del negativo, el tamaño de la imagen depende de la distancia focal del objetivo. Esto se esquematiza en la figura 1 donde un mismo sujeto a idéntica distancia de la cámara, se proyecta en la película en diferentes relaciones ya que varia el ángulo de cobertura. En los objetivos normales esta en el orden de los 40 grados horizontales y 26 grados verticales (si el negativo es rectangular o de 56 grados si se mide en la diagonal) siendo superior para los granangulares y menor para los teleobjetivos.

Enfoque

 

Las lentes del objetivo van montadas en un tambor o cilindro, en uno de cuyos extremos se encuentra la rosca para el parasol y los filtros y, en el otro, la bayoneta o la rosca de acople al cuerpo de la cámara.

 

En la figura 2 hemos esquematizado el enfoque: a medida que el sistema óptico del objetivo se aleja del plano focal, a partir de la posición de enfoque en infinito, es posible  poner a foco (hacer nítidos) los planos sucesivos más próximos hasta la mínima distancia de enfoque. Esto se logra haciendo girar un anillo llamado, precisamente, “anillo de enfoque”.

 

El mecanismo de enfoque varía según el tipo de cámara: en las de 35 mm – y en muchas de formato medio- forma parte del objetivo, consistiendo en un helicoidal que desplaza en su interior al conjunto del sistema óptico; en otras de formato medio y en las de galería, la parte frontal de la cámara va montada sobre uno o dos rieles con carriles ajustables.

 

El sistema de autoenfoque tiene dos variantes: en las cámaras compactas de 35 mm, la medición de la distancia es por medio de rayos infrarrojos (sistema activo), que proporciona la medición a un microprocesador que coloca en foco el objetivo. En las cámaras réflex, el sistema es más complejo – y preciso- ya que se basa en uno o más sensores que miden el contraste entre los bordes de los elementos centrales de la

escena, de la misma manera que lo hace el ojo humano al determinar la nitidez.

Apertura máxima

 

Indica la relación que existe entre el grosor del haz de luz y la distancia focal. Un objetivo de 50 mm de distancia focal cuyo haz de luz máximo tenga un grosor de 17,85 mm tiene una luminosidad de f 1:2,8. A los efectos prácticos, muchas veces se elimina el “1” y la luminosidad se expresa directamente f: 2,8.

 

En el esquema de la figura 3 se aprecia que “B” es el diámetro del haz de luz (en realidad se mide en el plano “A”, donde se encuentra el centro óptico) y la distancia entre ese plano “A” y el plano focal “F”, cuando el objetivo esta enfocado en infinito, es la distancia focal.

 

Obviamente, cuanto mayor es la distancia focal, para lograr un objetivo de gran luminosidad, se requiere que el diámetro de los cristales sea mayor. Esto limita la máxima apertura relativa o luminosidad en los teleobjetivos. En cambio, en los granangulares, se dificulta por  la necesidad de lograr una iluminación homogénea de todo el plano de enfoque minimizando las aberraciones.

 

Lo mismo sucede con los objetivos de focal variable (zoom) y en estos, además, la luminosidad esta determinada por la máxima distancia focal ya que, al variarse esta, no es posible obviamente modificar el máximo grosor del haz de luz. Así resulta que los zoom tienen una relativamente menor luminosidad que los objetivos de distancia focal fija.

Diafragma

 

Hemos visto que la luminosidad o apertura máxima esta determinada por el grosor del haz de luz en relación con la distancia focal. Sin embargo, el objetivo dispone de un mecanismo para modificar el grosor del haz de luz y, de esa manera, disminuir la intensidad de la luz que llega a la película para controlar la exposición.  Esto se realiza por una serie de laminillas fijadas de tal manera en el interior del objetivo que, al cerrarse en forma concéntrica, estrechan el haz de luz.

 

El diafragma se controla por medio de un anillo exterior si la cámara funciona en la modalidad de exposición manual o es directamente controlado por un circuito electrónico en el caso de las cámaras automáticas.

 

El anillo de diafragmas tiene una serie de paradas o puntos fijos: al pasar de uno a otro, el haz de luz es exactamente la mitad y, viceversa, cuando se abre un clic, pasa el doble de luz. La escala utilizada universalmente es: 1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 – 32 – 45 – 64 – 90 que, en todos los casos, expresa la relación existente entre el grosor del haz de luz (limitado por el diafragma) y la distancia focal.

 

Cabe acotar que este principio se repite en los tiempos de obturación (la escala de tiempos esta calibrada en pasos que se duplican o reducen a la mitad, según se incremente o disminuya el tiempo de obturación).

 

De todas maneras, ningún objetivo comprende toda esa amplia escala de aberturas (puede ir de f:1,4 a f:16, o de f:2 a f:22, o de f:5,6 a f:45, etc.). También sucede con frecuencia que la máxima apertura no coincide con la escala que mencionamos, existiendo objetivos por ejemplo de f:1,2 – f:1,7 -f:1,8 – f:3,5 – f:4,5, etc.

 

Otro aspecto interesante para destacar es que muchas veces se debe utilizar aberturas intermedias, por ejemplo, entre f:5,6 y f:8. La razón es simple: la intensidad luminosa de los diversos temas es variable en forma gradual y, por lo tanto, no se corresponde siempre exactamente con los pasos de diafragma y de tiempo de obturación (es decir, con el Valor de Exposición). Cuando se utiliza película negativa color o blanco y negro, de sensibilidad media a alta, una diferencia de 1/2 diafragma es despreciable pero esa misma diferencia puede ser importante, en cambio, con película

diapositiva (slides) ya que esta ultima tiene una más limitada latitud de exposición (capacidad para la sub y sobrexposición).

 

Pero el diafragma no tiene efecto únicamente en el grosor del haz de luz sino que modifica la profundidad de campo, como lo veremos más adelante.

Profundidad de campo

 

El diafragma tiene influencia directa en la profundidad de campo, es decir, en los planos que quedan nítidos por delante y por detrás del plano de enfoque.

 

Cabe distinguir, aunque tenga solo interés académico, que “profundidad de enfoque” es cuando esta se relaciona al plano focal y “profundidad de campo” cuando se refiere a los diferentes planos, por delante y por detrás del sujeto enfocado. Una mayor “profundidad de campo” significa, necesariamente, una mayor “profundidad de enfoque”.

 

Para un mismo objetivo, la profundidad de campo es mínima con la máxima abertura de diafragma y, a medida que se cierra, se va incrementando gradualmente.

 

¿Por que se produce esto? En primer lugar, debemos explicar el concepto de nitidez: cualquier motivo fotográfico puede ser descompuesto en pequeños puntos. Cuanto más pequeños sean los puntos registrados por la película, mayor es obviamente la nitidez o capacidad para diferenciar los detalles pequeños.

 

Si enfocamos con exactitud un punto luminoso distante, se proyectara sobre la película formando también un punto; pero los puntos luminosos que estén por delante o por detrás del plano que hemos enfocado aparecerán en la película como si fueran manchas luminosas circulares, de mayor tamaño a medida que se alejan del plano de enfoque. Esas manchas circulares se superponen unas con otras y producen la falta de nitidez de una escena desenfocada.

 

El momento en que un punto deja de ser percibido como tal y aparece ante nuestros ojos como un circulo, se denomina “circulo de confusión”. En una copia fotográfica, dos puntos separados menos de 0,166 mm vistos a 25 cm de distancia aparecen como uno solo. Si la copia fue ampliada 8 veces (20 x 25 cm a partir de un negativo de 35 mm), en el negativo la separación mínima no debe ser superior a 0,021 mm (0,166 dividido 8).

 

En la figura 4 esta esquematizada la profundidad de enfoque resultante de utilizar tres diafragmas diferentes: f:2 – f:8 y f:16. Con el objetivo a plena abertura (f:2) los rayos de luz forman un punto en el plano de enfoque pero, por delante y por detrás, se convierte en un círculo cuyo diámetro aumenta a medida que se aleja del plano focal. Con diafragma f:8, los rayos forman un ángulo más estrecho y, en f:16, esto es más

acusado. Por lo tanto, el tamaño del punto – por delante y por detrás del plano de enfoque- siempre se va agrandando a medida que se aleja la película pero hasta que no alcanza el tamaño del circulo de confusión seguirá viéndose como un punto.

 

Como el objetivo debe ser desplazado hacia adelante y hacia atrás para enfocar sobre diversos planos, de hecho lo que se regula es la separación entre el sistema óptico y el plano focal en correspondencia a la distancia que existe entre el objetivo y el sujeto. Cuanto más cerca está el sujeto, más alejado debe estar el sistema óptico de la película. La figura 4 ya mencionada, lo que nos muestra es esta relación.

 

Respecto a la profundidad de campo, se debe tener presente los siguientes aspectos:

1) La profundidad de campo es mínima a plena abertura y máxima con la abertura más pequeña.

2) La profundidad de campo es menor a medida que se reduce la distancia entre la cámara y el sujeto. Siendo muy critica en primeros planos y en tomas de aproximación.

3) Para una idéntica distancia de enfoque y abertura de diafragma, la profundidad de campo es mayor con objetivos granangulares y disminuye gradualmente a medida que se aumenta la distancia focal del objetivo.

4) Si se utiliza la misma apertura de diafragma en objetivos de diferente distancia focal, pero se enfoca de tal manera que un mismo sujeto tenga siempre idéntico tamaño en el negativo (lo que supone que con un granangular hay que estar muy próximo al sujeto y con un tele mucho más alejado), la profundidad de campo es la misma.

 

Deducimos de todo esto que la profundidad de campo depende de tres variables: distancia focal, abertura de diafragma y distancia de enfoque.

Distancia Hiperfocal

 

Con frecuencia sucede que se requiere que salgan en foco sujetos que se encuentran a diferentes distancias pero, si se enfoca sobre un sujeto, el otro, incluso con un diafragma muy cerrado, queda fuera de foco. En estos casos es conveniente conocer la distancia hiperfocal, de tal manera que se puede hacer uso de la profundidad de campo para que sujetos separados entre sí queden en foco.

 

Existe una formula para el calculo de la distancia hiperfocal aunque, en la practica, es suficiente guiarse por las marcas de profundidad de campo grabadas en el objetivo. Si observamos el anillo de enfoque del objetivo, aparece un punto que corresponde a la distancia que se enfoca y, hacia la derecha y a la izquierda, marcas con diferentes diafragmas. Pues bien, esas marcas indican que el objetivo enfocado a esa distancia y con determinado diafragma, proporcionara una imagen nítida de todos los planos que se encuentren dentro de los limites de las marcas de los diafragmas. Para usar la distancia hiperfocal primero enfocamos el sujeto más cercano y luego el más lejano  (para medir la distancia a la cual se encuentra) y, después, elegimos aquel diafragma que comprenda ambas distancias. Por ejemplo, si el sujeto más próximo que deseamos que salga nítido esta a 5 metros y el más alejado en el infinito, con un objetivo de 50 mm, enfocaremos a 10 metros y el diafragma se coloca en f:8. Esto se ve claramente en la figura 5.

Ejercicios:

Con el objetivo normal realizará la siguiente serie de tomas, en blanco y negro o negativo color:

1) Fotografiar un sujeto colocado a 2 metros de distancia (puede ser una persona): a) con la máxima apertura de diafragma; b) con f:5,6 y, c) con f:16 (regulando el tiempo de exposición de acuerdo a esas aberturas de diafragma).

2) Fotografiar a dos personas, una colocada a 1,5 metros de la cámara y la otra a 2 metros, de tal manera que ambas queden perfectamente en foco (utilizar el calculo por distancia hiperfocal).

3) Si dispone de un objetivo zoom o de un normal y un teleobjetivo: a) con diafragma f:5,6 fotografiar una persona a 1,5 metros con el objetivo de 50 mm y el teleobjetivo (o el zoom en 80 o 100 mm).

Las fotografías obtenidas deben ser analizadas y, si existen algunas dudas sobre los resultados, invitamos a  los lectores a que nos remitan el material para comentarlo.

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*Disponible para consultas el Diccionario jurídico