Calcular distancia focal

Calcular distancia focal

Calcular la distancia focal a partir del radio de curvatura

La resolución de una imagen es el número de píxeles de la misma. Se trata de dos dimensiones; por ejemplo, 640X480. Los cálculos se pueden hacer para cada dimensión por separado, pero, para simplificar, se suele reducir a una sola dimensión.
El tamaño del sensor se refiere al tamaño físico del mismo, y normalmente no se indica en las hojas de especificaciones. La mejor manera de determinar el tamaño del sensor es mirar el tamaño del píxel en el sensor y multiplicarlo por la resolución.
El formato del sensor se refiere al tamaño físico del sensor, pero no depende del tamaño de los píxeles. Esta especificación se utiliza para determinar con qué objetivo es compatible la cámara. Para que un objetivo sea compatible con una cámara, el formato del objetivo debe ser mayor o igual que el formato del sensor. Si se utiliza un objetivo con un formato menor, la imagen experimenta viñeteado; esto hace que las regiones del sensor que están fuera del área del formato del objetivo sean oscuras.
Por lo general, los objetivos tienen distancias focales fijas. Además, es habitual que la distancia de trabajo sea flexible, por lo que, para realizar cálculos sencillos, se parte de una relación entre la distancia de trabajo y la distancia focal. Esto le permitirá utilizar longitudes focales de objetivos específicos para determinar la distancia de trabajo necesaria. Si la distancia de trabajo es limitada, entonces, invirtiendo esta relación, obtendremos la relación entre la distancia focal y la distancia de trabajo. Esto le permitirá utilizar un rango de opciones de distancia de trabajo para obtener un rango de distancia focal. Luego, una vez seleccionado el objetivo, se puede recalcular la distancia de trabajo exacta que se necesita.

Cómo calcular la distancia focal de un espejo cóncavo

El trazado de rayos es la técnica para determinar o seguir (trazar) las trayectorias que siguen los rayos de luz. Los experimentos, así como nuestra propia experiencia, demuestran que cuando la luz interactúa con objetos de un tamaño varias veces superior a su longitud de onda, se desplaza en línea recta y actúa como un rayo. (Un rayo es simplemente una línea recta que se origina en un punto. ) Sus características ondulatorias no son pronunciadas en tales situaciones. Dado que la longitud de onda de la luz es inferior a una micra (una milésima de milímetro), actúa como un rayo en las numerosas situaciones comunes en las que se encuentra con objetos de tamaño superior a una micra, como las lentes.

Calcular la distancia focal del telescopio

La distancia focal de un sistema óptico es una medida de la fuerza con la que el sistema converge o desvía la luz; es la inversa de la potencia óptica del sistema. Una distancia focal positiva indica que un sistema converge la luz, mientras que una distancia focal negativa indica que el sistema diverge la luz. Un sistema con una distancia focal más corta curva los rayos de forma más pronunciada, llevándolos a un foco en una distancia más corta o desviándolos más rápidamente. Para el caso especial de una lente delgada en el aire, una distancia focal positiva es la distancia sobre la que los rayos inicialmente colimados (paralelos) son llevados a un foco, o alternativamente una distancia focal negativa indica a qué distancia delante de la lente debe situarse una fuente puntual para formar un haz colimado. Para sistemas ópticos más generales, la distancia focal no tiene un significado intuitivo; es simplemente la inversa de la potencia óptica del sistema.
En la mayor parte de la fotografía y en toda la telescopía, donde el objeto está esencialmente a una distancia infinita, una mayor distancia focal (menor potencia óptica) conduce a un mayor aumento y a un ángulo de visión más estrecho; a la inversa, una menor distancia focal o una mayor potencia óptica se asocia a un menor aumento y a un ángulo de visión más amplio. Por otro lado, en aplicaciones como la microscopía, en la que el aumento se consigue acercando el objeto a la lente, una distancia focal más corta (mayor potencia óptica) conduce a un mayor aumento porque el objeto puede acercarse al centro de proyección.

Cómo calcular la distancia focal de la cámara

Para alcanzar las grandes distancias focales necesarias en la obtención de imágenes de alta resolución, se utilizan extensores focales: Lentes de Barlow y oculares. Las lentes de Barlow y los oculares no son competidores, son complementarios: las primeras se utilizan para factores de amplificación moderados (normalmente de 2x a 4x), los segundos para factores de amplificación grandes (6x o más). Por otro lado, en las imágenes de cielo profundo, los reductores focales son útiles para disminuir los tiempos de exposición y aumentar el campo de visión.
Una lente de Barlow es un grupo de lentes con una potencia negativa, que amplifica la distancia focal primaria del telescopio. Su factor de amplificación suele estar escrito en su tubo: 1,8x, 2x, 2,5x, 3x, etc. Un punto importante es que este factor es válido sólo para una distancia específica entre el objetivo y el plano focal (película o detector CCD). Si esta distancia cambia, el factor de amplificación cambia.
Ejemplo: una lente de Barlow, cuya distancia focal es de 100 mm, se instala a una distancia de 150 mm del detector CCD (o de la película). Su factor de amplificación es A = 150/100 + 1 = 2,5x. En un telescopio de 200 mm F/D 10, la distancia focal final es de 2000*2,5 = 5000 mm, y la relación focal final es de 10*2,5 = 25.

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