Las propiedades ópticas de una lente se refieren a las propiedades físicas formadas por su estructura óptica, que se componen de tres factores: distancia focal, ángulo del campo de visión y apertura relativa. Cualquier tipo de lente óptica puede representarse y distinguirse por los parámetros técnicos de estas tres propiedades ópticas.
(1) Distancia focal
La lente de la cámara se puede considerar como una lente convexa con un medio grueso y bordes delgados. La luz pasa a través de la lente y converge en un foco. La distancia desde el foco al centro de la lente es la distancia focal de la lente, la unidad de longitud focal es milímetros (mm).
La distancia focal de la lente es proporcional al área de imagen del sujeto en la superficie objetivo fotoeléctrica del tubo de la cámara. Si se fotografía el mismo sujeto a la misma distancia, cuanto mayor sea la distancia focal de la lente, mayor será el área de imagen y mayor será el aumento; por el contrario, cuanto más corta sea la distancia focal de la lente, menor será el área de imagen y menor; la ampliación.
Normalmente, llamamos lente estándar a una lente cuya distancia focal es cercana o igual a la diagonal del plano de la imagen. El área de imagen de la superficie objetivo fotoeléctrica de una cámara general es aproximadamente igual al plano de imagen de una cámara de cine de 16 mm, y la distancia focal de la lente estándar suele ser de 25 mm. Una lente cuya distancia focal es mayor que la diagonal del plano de la imagen se llama teleobjetivo. Una lente cuya distancia focal es menor que la diagonal del plano de la imagen se llama lente gran angular. Una lente cuya distancia focal puede cambiar se llama lente de zoom.
(2) Ángulo del campo de visión
El ángulo del campo de visión de la lente se refiere al ángulo formado por el borde del plano de imagen efectivo (campo de visión) de la cámara. tubo y el nodo detrás de la lente.
Desde una perspectiva de modelado, el campo de visión de la lente refleja la apertura del rango de grabación de la cámara (el campo de visión de la lente se divide en campo de visión horizontal y campo de visión vertical, y el campo de visión utilizado en este capítulo se refiere al campo de visión horizontal). El campo de visión de la lente es inversamente proporcional a la imagen del sujeto en el encuadre. Cuanto mayor es el campo de visión, más pequeña es la imagen del sujeto y más amplia es la escena. Por el contrario, cuanto más pequeño es el campo de visión, más grande es la imagen del sujeto y más estrecho es el campo de visión de la escena. .
El campo de visión está restringido principalmente por dos factores: el tamaño de imagen de la lente y la distancia focal de la lente. Dado que la superficie objetivo de la imagen del tubo de la cámara es un factor constante en el disparo real, la distancia focal de la lente afecta directamente el campo de visión. Cuando disparamos, generalmente sólo podemos cambiar el ángulo de visión cambiando lentes con diferentes distancias focales.
Cuando la cámara fotografía el mismo sujeto a la misma distancia, el uso de lentes con diferentes distancias focales cambiará el área de imagen y el rango de fondo del objeto en la imagen. Esto se debe esencialmente al correspondiente cambio en el campo de visión. Por ejemplo, el sujeto capturado por una lente con un campo de visión de 50° es solo 1/10 del área de la imagen capturada por una lente con un campo de visión de 5°. Cuanto mayor sea la distancia focal de la lente, menor será el campo de visión; cuanto más corta sea la distancia focal, mayor será el campo de visión. El campo de visión presentado por una lente estándar (lente de 25 mm) es de aproximadamente 45°. El campo de visión horizontal de las lentes gran angular (distancia focal inferior a 25 mm) es superior a 60°, generalmente entre 60° y 130°. Las lentes entre 130° y más de 180° se denominan lentes ultra gran angular, también conocidas como lentes ojo de pez. El campo de visión horizontal de una lente de distancia focal larga (distancia focal superior a 25 mm) es inferior a 40°.
(3) La apertura relativa de una lente se refiere a la relación entre el diámetro de apertura incidente (D) de la lente y la distancia focal (f). Su tamaño indica cuánta luz acepta la lente. La apertura relativa es un factor importante para determinar la transmitancia de luz y la discriminación de una lente.
El recíproco (f/D) de la apertura relativa (D/f) se llama coeficiente de apertura (F), y está marcado en el anillo de apertura del objetivo. El coeficiente de apertura de la lente de la cámara se divide en varios niveles, los más comunes son 1,4, 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 12, 16, 22, etc. La relación del valor F de las dos aperturas adyacentes es , y la diferencia de exposición es una clase. Dado que la iluminación del plano de la imagen es proporcional al cuadrado de la apertura relativa, un cambio en el valor F de un punto equivale a duplicar el flujo luminoso de la lente de la cámara. Cuando hablamos de abrir una apertura amplia al tomar fotografías, en realidad se mueve desde el valor F grande al extremo del valor F pequeño del anillo de ajuste de apertura, es decir, el valor del coeficiente de apertura se reduce mientras se reduce la apertura; desde el valor F pequeño hasta el extremo del valor F grande Durante la práctica de deportes, el valor del coeficiente de apertura aumenta.
Por ejemplo, ajustar de la apertura 8 a la apertura 5,6 significa abrir la apertura, duplicar el flujo de luz y aumentar el valor de exposición en un nivel. viceversa.
El ajuste de la apertura relativa y el coeficiente de apertura determina el flujo luminoso y la profundidad de campo de la lente. Seleccionar la apertura de la lente de la cámara es esencialmente una cuestión de control de exposición. Las cámaras actuales suelen tener dos métodos de control: apertura manual y apertura automática. La apertura automática solo puede realizar un procesamiento técnico en el control de exposición de la escena que se está fotografiando, mientras que la iluminación dinámica consciente y decidida y el procesamiento artístico solo pueden realizarse mejor mediante la apertura manual. Al fotografiar la misma escena bajo la misma iluminación, cuanto mayor sea la apertura, menor será el rango de profundidad de campo; menor será la apertura, mayor será el rango de profundidad de campo; El control intencional de la exposición de la lente y el uso selectivo de diferentes profundidades de campo son medios eficaces para que los fotógrafos logren sus intenciones creativas y obtengan los mejores resultados fotográficos.