número f
En óptica , el número f de un sistema óptico, como la lente de una cámara, es la relación entre la distancia focal del sistema y el diámetro de la pupila de entrada (" apertura clara "). [1] [2] [3] También se conoce como relación focal , relación f o f-stop , y es muy importante en fotografía . [4] Es un número adimensional que es una medida cuantitativa de la velocidad de la lente ; aumentar el número f se conoce como detener. El número f se indica comúnmente usando una f minúscula con el formato f / N , donde N es el número f.
El número f es el recíproco de la apertura relativa (el diámetro de la apertura dividido por la distancia focal). [5]
donde es la distancia focal y es el diámetro de la pupila de entrada ( apertura efectiva ). Es costumbre escribir números f precedidos por " f / ", que forma una expresión matemática del diámetro de la pupila de entrada en términos de y N . [1] Por ejemplo, si la distancia focal de una lente fuera de 10 mm y el diámetro de la pupila de entrada fuera de 5 mm, el número f sería 2. Esto se expresaría como " f /2" en un sistema de lentes. El diámetro de la apertura sería igual a .
La mayoría de las lentes tienen un diafragma ajustable , que cambia el tamaño del tope de apertura y, por lo tanto, el tamaño de la pupila de entrada. Esto permite al profesional variar el número f, según las necesidades. Debe apreciarse que el diámetro de la pupila de entrada no es necesariamente igual al diámetro del tope de la apertura, debido al efecto de aumento de los elementos de la lente frente a la apertura.
Ignorando las diferencias en la eficiencia de transmisión de la luz, una lente con un mayor número f proyecta imágenes más oscuras. El brillo de la imagen proyectada ( iluminancia ) en relación con el brillo de la escena en el campo de visión de la lente ( luminancia ) disminuye con el cuadrado del número f. Un objetivo de 100 mm de distancia focal f /4 tiene un diámetro de pupila de entrada de 25 mm. Un objetivo de 100 mm de distancia focal f /2 tiene un diámetro de pupila de entrada de 50 mm. Dado que el área varía con el cuadrado del diámetro de la pupila, [6] la cantidad de luz admitida por la lente f /2 es cuatro veces mayor que la de la lente f /4. Para obtener la misma exposición fotográfica, el tiempo de exposición debe reducirse por un factor de cuatro.
Un objetivo de 200 mm de distancia focal f /4 tiene un diámetro de pupila de entrada de 50 mm. La pupila de entrada del objetivo de 200 mm tiene cuatro veces el área de la pupila de entrada del objetivo de 100 mm f /4 y, por lo tanto, recoge cuatro veces más luz de cada objeto en el campo de visión del objetivo. Pero en comparación con la lente de 100 mm, la lente de 200 mm proyecta una imagen de cada objeto el doble de alto y el doble de ancho, cubriendo cuatro veces el área, por lo que ambas lentes producen la misma iluminación en el plano focal cuando se toman imágenes de una escena de un luminancia dada.
