Las lentes con diafragma bajo han sido durante mucho tiempo un mito óptico. Persigues su apariencia mágica en condiciones de poca luz, pero la física detrás de ellos es todo menos simple. La búsqueda de imágenes más brillantes y vidrio más rápido no se trata sólo de captar más luz. Se trata de comprender cómo la luz se curva, se refracta y se comporta después de atravesar la lente.
De Ben Krasnow ciencia aplicadaeste video detallado analiza cómo funcionan las lentes ultrarrápidas y sus verdaderas limitaciones. Krasnow utiliza una lente funcional de f/0,38 objetivo del microscopio Generalmente diseñado para sumergirse en aceite. Es un enfoque inusual, pero funciona hasta cierto punto. Utiliza una cámara de placa única, una montura impresa en 3D y aceite de acoplamiento para conectar la lente directamente al sensor de imagen. El aceite elimina la fina capa de aire entre el sensor y el vidrio que, de otro modo, dispersaría la luz y reduciría la transmisión. Sin embargo, quitar el cristal protector del sensor no es fácil. Krasnow admitió que destruyó varias cámaras. Lo fascinante no es sólo que funcione; Es esta construcción poco convencional la que revela por qué los límites de los números f bajos son más teóricos que absolutos.
Comparación entre la versión personalizada f/0,38 y el objetivo estándar cámara micro cuatro tercios Muy llamativo cuando se combina con una lente f/1.4. Las lentes con diafragma bajo capturan más luz, especialmente en áreas de sombra. Sin embargo, la finísima profundidad de campo esperada nunca se materializó. Desde los objetos cercanos hasta los detalles lejanos, todo permanece nítido. La razón es la distancia focal. El objetivo del microscopio utilizado por Krasnow tiene una distancia focal de aproximadamente 4 milímetros, por lo que la corta distancia focal mantiene una gran profundidad de campo incluso a altas velocidades. Este video muestra cómo interactúan la apertura y la distancia focal, y por qué no se puede obtener un efecto de desenfoque cinematográfico con una lente diseñada para microscopía.
Krasnow también explica por qué existen limitaciones teóricas. El objetivo comercial más rápido jamás fabricado, el Zeiss Planar 50mm f/0.7, utilizado por Stanley Kubrick Barry Lyndoncerca de los límites físicos de lo que puede suceder en el aire. Para exceder el tamaño de poro máximo posible en el aire, es necesario cambiar el medio entre el vidrio y el sensor, que es exactamente lo que hace el aceite de acoplamiento. Ésta es una forma inteligente de cambiar las reglas de la física cambiando el entorno en lugar de la óptica misma.
Más tarde, Krasnow resolvió la antigua confusión entre el número f y la apertura numérica. Cuestionó una fórmula que apareció en Internet (la apertura numérica es igual al doble del número f) y la comparó con mediciones reales. Sus experimentos demostraron que, si bien las matemáticas pueden parecer simples, la relación real sólo se aplica a lentes corregidas por aberración esférica y coma, las llamadas lentes «asféricas». En otras palabras, si su lente está plagada de distorsión óptica, una ecuación limpia no significa mucho. Mire el vídeo de arriba para ver el resumen completo de Krasno.
