La distancia focal
Se define la distancia focal de un sistema óptico sencillo como la distancia que hay desde el centro óptico de dicho sistema cuando dicho sistema está enfocado al infinito hasta el plano focal, que para que nos entendamos quiere decir la superficie del sensor o la superficie de la película si la cámara es analógica en vez de digital.
Pero en fotografía, un objetivo corriente no es un sistema sencillo, equivalente a una sola lente convergente, sino un sistema que alberga con frecuencia más de 10 lentes, que se sitúan en varios grupos.
Por ejemplo, leo en la descripción del objetivo Sony FE 24-105G que tiene 17 lentes situadas en 14 grupos. En qué sitio está el centro óptico en cada posición del zoom lo saben los ingenieros de Sony y lo del 24-105 mm. se refiere a la distancia focal equivalente en cada posición del zoom si fuera un sistema óptico sencillo (no lo confundas con el factor de recorte del sensor, que lo veremos en otro artículo).
Pongamos que tengo el objetivo Sony 24-105 mm. en la posición de zoom 100 mm. En este caso las lentes se han movido de tal forma que al enfocar al infinito proporcionan la misma ampliación que un sistema óptico sencillo cuya distancia focal fuera de 100 mm., lo cual no quiere decir que el centro óptico REAL del objetivo esté situado exactamente a 100 mm. del sensor.
A eso se refiere el sistema óptico equivalente. Te pongo otro ejemplo. El objetivo Sony FE 100-400 mm. tiene una longitud física total de 205 mm., muy alejada de esos 400 mm. de distancia focal máxima que puede proporcionar. Es totalmente imposible que en 400 mm. de distancia focal el centro óptico se encuentre a 400 mm. del sensor si el total del objetivo mide solo 205 mm.
El que un objetivo tenga mayor distancia focal (equivalente) que la longitud real se consigue introduciendo en el diseño un grupo llamado telefoto, que hace que los rayos de luz cambien su trayectoria como si la distancia focal fuera mayor.
Como curiosidad, algo parecido con el conjunto telescopio y su ocular. En este caso están graduados en aumentos en vez de en distancia focal. Como curiosidad el primer telescopio de Galileo tenía 3 aumentos, el segundo llegaba a 8 y el último que fabricó tenía 20 aumentos.
Se toma como un aumento (1x) a la ampliación que proporciona un objetivo de 50 mm. de distancia focal montado sobre una cámara Full Frame (sensor de 24 x 36 mm.) que es muy parecida a la sensación de aumentos que tenemos los seres humanos a simple vista (aunque no tiene nada que ver con el ángulo de visión, que en los seres humanos es mucho mayor que los 47 grados que proporciona el objetivo de 50 mm. montado en una cámara Full Frame).
Para saber los aumentos de un telescopio, se divide la distancia focal del telescopio entre la distancia focal del ocular. Y para saber la distancia focal equivalente se multiplican los aumentos por 50.
Por ejemplo, esta fotografía que ves de la torre Agbar fotografiada desde mi casa (a 2 kilómetros) está hecha con una cámara compacta acoplada a un telescopio Swarovski. La ampliación total es de 120x (60 aumentos del ocular x 2 aumentos de la cámara) por lo que la distancia focal equivalente del conjunto es de unos 6.000 mm., (120 x 50) mientras la distancia real de todo el conjunto era de unos 500 mm.
