Respuestas
Explicación:
El ángulo de visión es función de la distancia focal y el tamaño del sensor; viene dado por la ecuación:
α=2arctanS2f(m+1)
donde α es el ángulo de visión, S el tamaño del sensor, f la distancia focal y m el factor de magnificación. Para distancias de enfoque grandes (m≈0), queda:
α=2arctanS2f
Cálculo del ángulo de visión
Hemos visto cómo influye el tamaño del sensor y la distancia focal en el ángulo de visión que es capaz de abarcar una lente delgada.
Podemos obtener la expresión matemática que relaciona el ángulo de visión con la distancia focal y el tamaño del sensor.
Partimos del modelo de lente delgada y representamos el objeto de mayor tamaño H que es capaz de captar el sensor, generando una imagen de tamaño h, para una lente de distancia focal f.
Figura 1. Ángulo de visión
Por simple inspección de la figura, sabemos que:
tanα2=HD
Despejando, obtenemos el ángulo de visión:
α=2arctanHD
Los triángulos grises de la figura son semejantes. Así que dicho ángulo es el mismo que se forma en el triángulo de la zona imagen:
α=2arctanhd
Cálculo del ángulo de visión para distancias de enfoque lejanas
Si D tiende a infinito, sabemos que d tiende a f (la imagen se forma a la distancia focal). Por tanto, tenemos:
α=2arctanhf
Para entenderlo gráficamente de una manera sencilla, se utiliza el modelo de cámara estenopeica (sin lente, se supone que los rayos pasan por un agujero muy pequeño sin desviarse y se forman las imágenes perfectas en la superficie del sensor), representado en la figura 2:
Figura 2. Ángulo de visión (cámara estenopeica)
La ecuación del ángulo de visión se suele dar en función de la distancia focal f y el tamaño total del sensor S. Observando la figura, sabemos que el tamaño del sensor es S = 2h.
Por tanto, la expresión final queda:
α=2arctanS2f
donde S es el tamaño del sensor y f la distancia focal. Queda claro que a mayor tamaño del sensor S, mayor ángulo y a menor distancia focal f, mayor ángulo de visión.
Como los sensores tienen diferentes dimensiones horizontal, vertical y diagonal, se habla de ángulo de visión horizontal, vertical o diagonal según incluyamos en la fórmula la dimensión horizontal, vertical o diagonal del sensor, respectivamente.
Así que cuando te digan que un objetivo tiene un ángulo de visión de 45°, averigua si están hablando del ángulo horizontal, vertical o diagonal. Normalmente suele ser el diagonal, pero asegúrate.
Por ejemplo, el sensor full frame tiene las mismas dimensiones que el negativo tradicional de 35 mm. Dichas dimensiones son: 24 x 36 mm (diagonal 43.3 mm).
Enfocando a infinito, los ángulos de visión que se obtienen para una lente de 50 mm son: 40°, 27° y 47° (horizontal, vertical, diagonal).
Se suele decir que un 50 mm es una distancia focal normal porque el ángulo de visión que produce es perceptualmente similar al que tenemos cuando observamos una foto impresa a una distancia normal.
Este es el origen de otra de las grandes confusiones en Fotografía. Antes de la fotografía digital, casi todo el mundo que hacía fotos utilizaba el mismo tipo de “sensor”, el negativo de 35 mm.
Así que nos habituamos a llamar a los objetivos por debajo de 50 mm angulares y por encima teleobjetivos, indicando que los primeros tienen mayor ángulo de visión y los segundos menor.
Pero en la actualidad, ¡hay multitud de sensores con tamaños diferentes! De hecho, casi nadie tiene una cámara full frame.
Por ejemplo, el sensor que lleva un móvil puede tener un tamaño típico 3.42x4.54 mm, es decir, unas ¡8 veces más pequeño que una full frame!
Por eso en las cámaras compactas verás que las distancias focales son mucho menores a las de una réflex; y no te digo nada si comparas las distancias focales de un móvil con las de los objetivos que usa una cámara de medio formato.
Resumiendo, la fórmula que nos da el ángulo de visión cuando enfocamos a infinito depende de la distancia focal, pero también del tamaño del sensor.
Así que es mejor que te quedes con la siguiente regla para saber lo que es una distancia focal normal (entendiendo por normal aquella que produce un efecto visual parecido al del ojo humano, es decir que tiene un ángulo de visión de unos 47 grados):
Un objetivo es normal (entendiendo por normal que genera un ángulo de visión parecido al ojo humano) cuando la distancia focal es aproximadamente igual a la diagonal del sensor.