Terminología óptica

Terminología óptica
192
¿Qué supone la luz en la fotografía?
¿Qué es la ‘luz’?
La luz es un fenómeno físico que hace
posible la visión al estimular los nervios
ópticos y que se puede definir generalmente
como un tipo de onda electromagnética.
Los tipos de radiación electromagnética
varían en función de la longitud de onda.
Comenzando por las longitudes de onda más
cortas, la radiación electromagnética puede
clasificarse en rayos gamma, rayos X, rayos
de luz ultravioleta, rayos de luz visible, rayos
de luz infrarroja, rayos de luz infrarroja
lejana, radiación de microondas, radiación de
onda ultracorta (VHF), radiación de onda
media (MF) y radiación de onda larga. Las
longitudes de onda más utilizadas en
fotografía son las que se encuentran dentro
de la región de luz visible (400~700 nm).
Debido a que la luz es un tipo de radiación
electromagnética, puede considerarse como
un tipo de onda de la categoría de “ondas de
luz” y éstas se pueden considerar como
ondas electromagnéticas
Figura 1. Acercamiento al ojo humano
Longitud de onda Frecuencias
103
(1 kHz)
VLF
(onda ultralarga)
VLF
104
BF
(onda larga)
BF
105
MF
106
(1 MHz)
km
Onda
radioAF eléctrica
108
UHF
9
10
(1 GHz)
1010
SHF
(onda centimétrica)
EHF
1011
EHF
(onda milimétrica)
1014
Infrarrojo
Infrarrojo
cercano
Ultravioleta
1015
Ultravioleta
en vacío
1016
Rayos de
luz visible
µm
0,77
Rojo
0,64
Naranja
0,59
Amarillo
0,55
Verde
0,49
Azul
0,43
Violeta
0,38
1017
1 nm
1 keV
1018
1Å
Rayos X
Figura 4. Dispersión de la luz mediante un prisma
Lente óptica común
Lente óptica especial
Dispersión parcial
extraordinaria
Ángulo de
incidencia
i
R
R
Y
B
YR
B
Y
B
Reflexión
Ángulo de
refracción
r
Índice de refracción
Onda
12
submilimétrica 10
(1THz)
1013
El ojo humano puede percibir longitudes de
onda monocromáticas dentro del intervalo
de 400 nm (morado) a 700 nm (rojo).
Dentro de dicho intervalo, la diferencia del
índice de refracción de dos longitudes de
onda distintas se denomina dispersión
parcial. La mayoría de los materiales ópticos
comunes tienen características de dispersión
parcial similares. Sin embargo, las
características de dispersión parcial difieren
en algunos materiales de cristal, como el
cristal con una mayor dispersión parcial en
longitudes de onda más cortas, el cristal FK
(con un pequeño índice de refracción y una
baja dispersión), la fluorita y el cristal que
presenta una mayor dispersión en
longitudes de onda largas. Estos tipos de
cristal se han clasificado atendiendo a sus
características de dispersión parcial
extraordinaria. El cristal con esta propiedad
se utiliza en objetivos apocromáticos para
compensar la aberración cromática.
Figura 3. Refracción de la luz
UHF
(onda extremadamente
corta)
mm
1 µm
Fenómeno por el cual la propagación de la
dirección de un rayo de luz cambia cuando
la luz pasa de un medio, como el vacío o el
aire, a otro diferente, como el cristal o el
agua, o viceversa.
AF
(onda corta)
SHF
1eV
Refracción
107
VHF
Infrarrojo
lejano
Fenómenos básicos relacionados
con el ojo humano
Dispersión parcial extraordinaria
MF
(onda media)
VHF
(onda ultracorta)
Micro
en las que un campo electromagnético y un
campo magnético vibran en ángulo recto
entre sí en un plano perpendicular a la
dirección de la propagación. Los dos
elementos de una onda de luz que el ojo
humano puede detectar son la longitud de
onda y la amplitud. Las diferencias en la
longitud de onda se perciben como
diferencias en el color (dentro del intervalo
de luz visible) y las diferencias de amplitud
se perciben como diferencias en el brillo
(intensidad de la luz). El tercer elemento
que no puede detectar el ojo humano es la
dirección de la vibración dentro del plano
perpendicular a la dirección de propagación
de la onda de luz (luz polarizada).
Valor numérico que indica el grado de
refracción de un medio, expresado
mediante la fórmula n = sin i/sin r. “n” es
una constante no relacionada con el
ángulo de incidencia del rayo de luz e
indica el índice de refracción del medio de
refracción con respecto al medio desde el
que la luz incide.
Para cristal óptico general, “n” normalmente
indica el índice de refracción del cristal con
respecto al aire.
La reflexión difiere de la refracción en que
se trata de un fenómeno que hace que una
porción de la luz que incide sobre una
superficie de cristal u otro medio se
descomponga y se propague en una
dirección completamente distinta. La
dirección de propagación es la misma,
independientemente de la longitud de onda.
Cuando la luz entra y sale de un objetivo
que no tenga un revestimiento contra la
reflexión, aproximadamente el 5% de la luz
se refleja en el límite de cristal-aire. La
cantidad de luz reflejada depende del índice
de refracción del material del cristal.→
Revestimiento (pág. 174)
Figura 5. Reflexión de la luz
Reflexión normal
Reflexión anormal
Eje central
1019
Dispersión
1020
1 MeV
rayos γ al10ojo humano
Figura 2. Acercamiento
1021
22
1023
Amplitud
Longitud
de onda
1 GeV
Campo eléctrico
Campo
magnético
Dirección de la propagación
193
Fenómeno por el cual las propiedades
ópticas de un medio varían en función de la
longitud de onda de la luz que pasa por el
medio. Cuando la luz entra en un objetivo o
un prisma, las características de dispersión
del objetivo o el prisma hacen que el índice
de refracción varíe dependiendo de la
longitud de onda, dispersando así la luz.
Este fenómeno también se conoce como
dispersión del color.
Superficie plana,
superficie plana y suave
Superficie rugosa
Difracción
de manera compleja, es necesaria una
construcción extraordinariamente precisa del
tubo del objetivo a fin de mantener la
correcta alineación del eje óptico.
Fenómeno en el que las ondas de luz pasan
por los bordes de un objeto y entran en el
área sombreada del mismo, debido a la
naturaleza ondulada de la luz. La difracción
en un objetivo fotográfico causa destellos
(destello de difracción) que se producen
cuando los rayos de la luz se curvan
alrededor de los bordes del diafragma.
Aunque el destello de difracción suele
aparecer cuando el diámetro del diafragma
es menor de un determinado tamaño, en
realidad no sólo depende del diámetro del
diafragma sino también de varios factores
como la longitud de onda de la luz, la
longitud focal del objetivo y el índice de
apertura. El destello de difracción produce
reducciones del contraste y la resolución de
la imagen, lo que tiene como resultado una
imagen suave. Los elementos ópticos de
difracción laminados desarrollados por
Canon controlan la dirección de la luz
creando difracción intencionadamente.
Rayo de luz que pasa cerca del eje óptico
y con un ángulo de inclinación muy
pequeño con respecto al mismo. El punto
en que convergen los rayos paraxiales se
denomina punto focal paraxial. Dado que
la imagen formada por un rayo paraxial
monocromático, en principio, se encuentra
libre de aberraciones, el rayo paraxial es
un factor importante en la comprensión
del funcionamiento básico de los sistemas
de objetivos.
Apertura que ajusta el diámetro del grupo de
rayos de luz que atraviesa el objetivo. En
objetivos intercambiables utilizados en
cámaras réflex monoculares, este mecanismo
se compone normalmente como un
diafragma de iris formado por varias hojas
que se mueven a fin de variar continuamente
el diámetro de la apertura. Con los objetivos
de las cámaras SLR convencionales, la
apertura se ajusta girando un anillo de
apertura en el tubo del objetivo. Sin
embargo, con los objetivos de las cámaras
modernas el ajuste de la apertura se controla
normalmente accionando un dial electrónico
en el cuerpo de la cámara.
Rayo principal
Diafragma de apertura circular
Rayo de luz que entra en contacto con el
objetivo a un ángulo y en un punto
diferentes al punto del eje óptico y que
atraviesa el centro de la apertura del
diafragma. Los rayos de luz principales
son los rayos de luz fundamentales
utilizados para la exposición de imágenes
en todas las aperturas de diafragma, desde
la máxima hasta la mínima.
Con los diafragmas de apertura normal, al
cerrar la apertura, ésta adopta una forma
poligonal. Por otra parte, un diafragma de
apertura circular, optimiza la posición de
las hojas para formar un círculo casi
perfecto incluso al reducir la apertura
considerablemente. La fotografía con un
objetivo equipado con diafragma de
apertura circular proporciona un
magnífico efecto de fondo borroso, debido
a que el origen del punto es circular.
Rayo paraxial
Figura 6. Difracción de la luz
Luz de trayectoria recta Máximo central
Luz
difractada
Haz de rayos paralelo
Apertura
Fenómeno de difracción
en la superficie del agua
Grupo de rayos de luz que viajan
paralelos al eje óptico desde un punto
infinitamente lejano. Cuando dichos rayos
Primer anillo Primer anillo
atraviesan un objetivo, convergen en
de
luz
de
sombra
Luz incidente
forma de cono para formar un punto de
Distribución de la intensidad de la luz
imagen dentro del plano focal.
Trazado de rayos
Terminología óptica relacionada
con la luz que atraviesa un objetivo
Uso de la óptica geométrica para calcular
la condición de varios rayos de luz que
atraviesan un objetivo. Los cálculos se
realizan mediante potentes ordenadores.
Figura 7. Terminología óptica relacionada con
la luz que atraviesa un objetivo
Haz de rayos paralelo
Apertura / apertura efectiva
Abertura
real
Eje
óptico
Punto
focal
Diámetro de
abertura
Abertura
Distancia de
incidencia
Rayo
paraxial
Punto focal paraxial
Rayo principal
Eje óptico
Línea recta que conecta los centros de las
superficies esféricas a cada lado de un
objetivo. Dicho de otro modo, el eje óptico es
una línea central imaginaria que conecta el
centro de la curvatura de cada superficie de
la lente. En los objetivos fotográficos que
constan de varios elementos de objetivo, es
fundamental que el eje óptico de cada
elemento del objetivo esté perfectamente
alineado con los ejes ópticos de todos los
demás elementos del objetivo. En los
objetivos zoom en especial, formados por
varios grupos de objetivos que se desplazan
Reducción de la apertura del
diafragma
La apertura de un objetivo está
relacionada con el diámetro del grupo de
rayos de luz que atraviesan el objetivo y
determina el brillo de la imagen del
motivo formada en el plano focal. La
apertura óptica (también denominada
apertura efectiva) difiere de la apertura
real del objetivo en que depende más del
diámetro del grupo de rayos de luz que
atraviesan el objetivo que del diámetro
del propio objetivo. Cuando un haz de
rayos paralelo entra en un objetivo y un
grupo de estos rayos atraviesa la apertura
del diafragma, el diámetro de dicho grupo
de rayos de luz cuando entra en contacto
con la superficie de la lente delantera es
la apertura efectiva de la lente.
Diafragma automático
Sistema de funcionamiento de diafragma
general utilizado en las cámaras SLR. Es un
tipo de mecanismo de diafragma que
permanece completamente abierto durante el
enfoque y la composición a fin de
proporcionar una imagen de visor brillante,
pero que reduce automáticamente el ajuste
de apertura necesario para corregir la
exposición al pulsar el disparador y se abre
automáticamente de nuevo al finalizar la
exposición.
Aunque
los
objetivos
convencionales utilizan vínculos mecánicos
para controlar el funcionamiento automático
del diafragma, los objetivos EF utilizan
señales electrónicas para obtener un control
más
preciso.
Puede
apreciar
el
funcionamiento de la reducción de la
apertura instantánea observando la parte
delantera del objetivo al liberar el disparador.
Distancia de incidencia
Distancia desde el eje óptico de un rayo
paralelo que atraviesa un objetivo.
Pupila de entrada / pupila de
salida
La imagen del objetivo en el lado del objeto
del diafragma, es decir, la apertura aparente
que se aprecia al mirar desde la parte
delantera del objetivo, se denomina pupila
de entrada y equivale a la apertura efectiva
del objetivo. La apertura aparente al mirar
desde la parte posterior del objetivo (la
imagen del objetivo en el lado de la imagen
del diafragma) se denomina pupila de salida.
De los rayos de luz de un determinado punto
194
Figura 8. Pupilas y apertura angular
Pupila de entrada
Abertura angular
Pupila de salida
Abertura angular
Punto
imagen
Punto
objeto
del motivo, los rayos de luz efectivos que
realmente forman la imagen crean un cono de
rayos de luz en el que el punto del motivo es
el vértice del cono y la pupila de entrada la
base del mismo. En el otro extremo del
objetivo, los rayos de luz emergen en forma de
cono, donde la pupila de salida forma la base
del cono y el punto del cono cae dentro del
plano de la imagen. Las pupilas de entrada y
salida tienen la misma forma que el propio
diagrama y su tamaño es directamente
proporcional al de éste, de modo que aunque
no se conozca la construcción del sistema del
objetivo, es posible ilustrar gráficamente los
rayos de luz efectiva que forman la imagen
mientras se conocen la posición y el tamaño
de las pupilas de entrada y salida. Por tanto,
conocer las pupilas de entrada y salida resulta
indispensable al considerar factores de
rendimiento como la cantidad total de luz que
entra en el objetivo, la forma en que la
imagen aparece borrosa y las aberraciones.
Apertura angular
Ángulo formado por el punto del motivo
en el eje óptico y el diámetro de la pupila
de entrada, o bien el ángulo formado por
el punto de la imagen en el eje óptico y el
diámetro de la pupila de salida.
Reborde-parte posterior y
enfoque trasero
Reborde-parte posterior
Distancia desde la superficie de referencia
de la montura del objetivo hasta el plano
focal (plano de película). En el sistema
EOS, el ajuste de reborde-parte posterior
está establecido en 44,00 mm en todas las
cámaras. El reborde-parte posterior
también se conoce como distancia rebordefocal.
Enfoque trasero
Longitud focal
Con un objetivo enfocado al infinito, la
distancia a lo largo del eje óptico desde el
vértice de la última superficie de cristal hasta
el plano focal se denomina enfoque trasero.
Los objetivos gran angular con enfoque corto
trasero no se pueden utilizar en cámaras
SLR que utilizan un espejo que se separa
antes de la exposición, ya que el objetivo
bloquea el desplazamiento del espejo.
Normalmente, los objetivos gran angular
para cámaras SLR utilizan un diseño de
retroenfoque que permite un enfoque largo
trasero. El tamaño compacto del espejo de
retorno rápido de los objetivos EF-S
compatibles con cámaras SLR digitales hace
posible el diseño de objetivos específicos
como EF-S 60 mm f/2,8 Macro USM, EFS 10-22 mm f/3,5-4,5 USM, EF-S 17-55 mm
f/2,8 IS USM y EF-S 18-55 mm f/3,5-5,6 II
USM con un enfoque trasero más corto que
el de otros objetivos EF.
Cuando los rayos de luz paralelos entran
en el objetivo en paralelo al eje óptico, la
distancia a lo largo del eje óptico desde el
segundo punto principal del objetivo
(punto nodal posterior) hasta el punto
focal se denomina longitud focal. En
términos más sencillos, las longitud focal
de un objetivo es la distancia a lo largo
del eje óptico desde el segundo punto
principal del objetivo hasta el plano focal
cuando el objetivo se enfoca al infinito.
Punto focal y longitud focal
Punto focal, enfoque
Cuando la luz entra en una lente convexa
paralela al eje óptico, una lente ideal hace
que todos los rayos de luz converjan en un
único punto desde el que los rayos se
despliegan de nuevo en forma de cono. Dicho
punto se denomina punto focal. Un ejemplo
conocido de este fenómeno es una lupa
utilizada para enfocar los rayos del sol hacia
un pequeño círculo en un pequeño trozo de
papel u otra superficie; el punto en que el
círculo es menor es el punto focal. En
terminología óptica, un punto focal además
se clasifica como el punto posterior o del
lado de la imagen si se trata del punto en el
que los rayos de luz del motivo convergen en
el lado del plano de la película del objetivo.
Es el punto delantero o del lado del motivo si
se trata del punto en el que los rayos de luz
que entran en el objetivo paralelos al eje
óptico desde el lado del plano focal
convergen en el lado del motivo del objetivo.
Figura 11. Longitud focal de objetivos
fotográficos reales
Longitud focal
h'
Punto principal
La longitud focal de una lente de un solo
elemento convexo doble y fino es la distancia
a lo largo del eje óptico desde el centro de la
lente hasta su punto focal. Dicho punto central
de la lente se denomina punto principal. Sin
embargo, dado que los objetivos fotográficos
constan de combinaciones de varios
elementos de lentes cóncavas y convexas, el
centro de la lente no se aprecia visualmente
con facilidad.
Por tanto, el punto principal de una lente de
varios elementos se define como el punto
del eje óptico a una distancia igual a la
longitud focal medida hacia atrás y hacia la
lente desde el punto focal. El punto
principal medido desde el punto focal
delantero se denomina punto principal
delantero y el punto principal medido
desde el punto focal posterior se denomina
punto principal posterior. La distancia entre
dichos puntos principales se denomina
intervalo de puntos principales.
Figura 12. Punto principal
Punto principal posterior
a
n'
n
Figura 10. Punto focal (elemento de objetivo único)
h
h'
Punto focal
de imagen
b
Punto principal frontal
Punto principal posterior
Longitud
(Primer punto principal) (Punto principal secundario)
Rayos de luz paralelos
focal
Figura 9. Reborde-parte posterior y enfoque trasero
Fig.12-A
Punto
focal
Fig.12-B
Tipo de teleobjetivo
Punto
focal
Punto principal posterior
Lente convexa
Espacio de objeto
Espacio de imagen
Longitud focal
Fig.12-C
Retroenfoque (tipo de teleobjetivo invertido)
Punto focal objeto
(Punto focal frontal)
Punto focal imagen
(Punto focal posterior)
Punto
focal
Lente cóncava
Enfoque posterior
Longitud focal
Reborde-parte posterior
Punto principal posterior
Fig.12-D
Superficie de referencia de montura Plano focal
Punto focal imagen
195
Punto focal objeto
Punto principal delantero / punto
principal posterior
La luz que entra en un objetivo desde el
punto a en la figura 12-A se refracta,
atraviesa n y n’ y llega a b. Cuando esto
sucede, se generan ángulos similares entre an y n’-b con respecto al eje óptico y los
puntos h y h’ se pueden definir como
aquellos en los que dichos ángulos intersecan
al eje óptico. Dichos puntos, h y h’, son
puntos principales que indican las posiciones
de referencia del objetivo con respecto al
motivo y la imagen. h es el punto principal
delantero (o primer punto principal) y h’ es el
punto principal posterior (o segundo punto
principal). En los objetivos fotográficos
normales, la distancia desde h’ hasta el punto
focal (plano focal) es la longitud focal.
Dependiendo del tipo de objetivo, la relación
delantero-posterior de los puntos principales
se puede invertir, o bien h’ puede quedar
fuera del conjunto del objetivo por completo,
pero en cualquier caso la distancia desde el
punto principal posterior h’ hasta el punto
focal es igual a la longitud focal.
*Con los teleobjetivos, el punto principal
posterior h’ en realidad se sitúa delante del
primer elemento del objetivo, mientras que
con los objetivos de retroenfoque h’ se sitúa
en la parte posterior del último elemento del
objetivo.
Círculo de imagen
Porción de la imagen circular formada por
un objetivo nítido. Los objetivos
intercambiables para cámaras de formato
de 35 mm deben tener un círculo de
imagen al menos del mismo tamaño que la
diagonal del área de imagen de 24 x
36 mm. Por tanto, los objetivos EF
normalmente tienen un círculo de imagen
de 43,2 mm de diámetro aproximadamente.
Los objetivos TS-E, sin embargo, se han
diseñado con un círculo de imagen mayor
de 58,6 mm para cubrir los movimientos de
inclinación y desplazamiento. Los objetivos
EF-S cuentan con un círculo de imagen
menor que otros objetivos EF, para coincidir
con la diagonal del sensor de imagen de
formato APS-C de las cámaras SLR digitales
compatibles con objetivos EF-S.
Figura 13. Ángulo de visión y círculo de imagen
Horizontal
36 mm Círculo de
imagen
Círculo de imagen
Vertical
24 mm
Diagonal
43,2 mm
Círculo de imagen
Ángulo
de visión
Ángulo
de visión
h
h'
Ángulo Plano de imagen
de
visión
Ángulo de visión
Área de una escena, expresada en forma de
ángulo, que el objetivo puede reproducir
como imagen nítida. El ángulo de visión
diagonal nominal se define como el ángulo
formado por líneas imaginarias que conectan
el segundo punto principal del objetivo con
ambos extremos de la diagonal de la imagen
(43,2 mm). Los datos del objetivo para los
objetivos EF normalmente incluyen el
ángulo de visión horizontal (36 mm) y
vertical (24 mm) además del ángulo de
visión diagonal.
Términos relacionados con el
brillo del objetivo
Los números de esta serie, que pueden
resultar difíciles para familiarizarse con ellos,
simplemente indican valores cercanos a los
valores de FD basándose en el diámetro (D)
de cada ajuste sucesivo de diafragma que
disminuye la cantidad de luz que atraviesa el
objetivo a la mitad. Así pues, si se cambia el
número F de 1,4 a 2 reduce a la mitad el
brillo de al imagen, mientras que si se realiza
en la dirección contraria de 2 a 1,4 se duplica
el brillo. (Un cambio de esta magnitud se
suele denominar “1 punto”). Con las cámaras
actuales que cuentan con pantallas
electrónicas, se utilizan divisiones inferiores a
1/2 punto o incluso 1/3 punto.
Apertura numérica (NA)
Índice de apertura
Valor utilizado para expresar el brillo de la
imagen que se calcula dividiendo la apertura
efectiva del objetivo (D) entre la longitud
focal (f). Dado que el valor calculado a partir
de D/f casi siempre es un pequeño valor
decimal menor que I y, por tanto, más difícil
de utilizar en la práctica, se suele expresar el
índice de apertura del tubo del objetivo como
el índice de apertura efectiva hasta la longitud
focal, siendo la apertura efectiva igual a 1.
(Por ejemplo, el tubo del objetivo EF 85 mm
f/1,2L II USM se imprime con 1 : 1,2, que
indica que la longitud focal es 1,2 veces la
apertura efectiva cuando ésta es igual a 1.) El
brillo de una imagen producido por un
objetivo es proporcional al cuadrado del índice
de apertura. En general, el brillo del objetivo se
expresa como un número F, que es la inversa
del índice de apertura (f/D). Número F
Enfoque y profundidad de campo
Figura 14. Brillo del objetivo
Número F
f
D
D
f
Valor utilizado para expresar el brillo o
resolución del sistema óptico de un objetivo.
La apertura numérica, normalmente
indicada como NA, es un valor numérico
calculado mediante la fórmula nsinθ, donde
2θ es el ángulo (apertura angular) con el que
un punto del objeto en el eje óptico pasa por
la pupila de entrada y n es el índice de
refracción del medio en el que existe dicho
objeto. Aunque normalmente no se utiliza
con objetivos fotográficos, el valor NA se
suele imprimir en los objetivos de los
microscopios, donde se utiliza más como
indicación de la resolución que del brillo.
Una relación que resulta útil conocer es que
el valor NA es igual a la mitad de la inversa
del número F. Por ejemplo, F 1,0 = NA 0,5,
F 1,4 = NA 0,357, F2 = NA 0,25 y así
sucesivamente.
Relación
de abertura
D
f
Número F
Dado que el índice de apertura (D/f) casi
siempre es un pequeño valor decimal menor
de uno y, por tanto, difícil de utilizar en la
práctica, el brillo del objetivo se expresa
normalmente por motivos prácticos como la
inversa del índice de apertura (f/D), que se
denomina número F. De igual modo, el brillo
de la imagen es inversamente proporcional
al cuadrado del número F, lo que quiere decir
que la imagen resulta más oscura a medida
que aumenta el número F. Los valores del
número F se expresan como una serie
geométrica comenzando por 1 con un índice
común de √2, de este modo: 1,0, 1,4, 2, 2,8, 4,
5,6, 8, 16, 22, 32, etc. (Sin embargo, existen
numerosos casos en los que sólo el valor de
apertura máxima se desvía de esta serie.)
Enfoque, punto focal
El punto focal es el punto en el que los rayos
de luz paralelos de un motivo infinitamente
lejano convergen después de atravesar un
objetivo. El plano perpendicular al eje óptico
que contiene este punto se denomina plano
focal. En este plano, que es donde la película
o el sensor de imagen se colocan en una
cámara, el motivo es nítido y se dice que está
enfocado. Con objetivos fotográficos normales
que constan de varios elementos de objetivo,
el enfoque se puede ajustar de modo que los
rayos de luz de los motivos más cercanos que
el “infinito” converjan en un punto del
plano focal.
196
Figure 15. Relación entre el punto focal ideal y
el círculo de confusión permisible y la
profundidad de campo
Punto focal ideal
Lente
Pro
ca fund
mp ida
Pro
of dd
ron e
fun
tal P
did
r
ca ofun
ad
mp did
o p ad
de
os d e
en
ter
ior
foq
ue
Círculo de confusión permisible
Círculo de confusión
Debido a que todos los objetivos contienen
una determinada cantidad de aberración
esférica y astigmatismo, no pueden
converger perfectamente los rayos de un
punto del motivo para formar un punto de
imagen auténtico; es decir, un punto
infinitamente pequeño con un área cero.
Dicho de otro modo, las imágenes se forman
a partir de una composición de puntos de
una determinada área o tamaño. Dado que
la imagen resulta menos nítida a medida
que el tamaño de los puntos aumenta,
dichos puntos se denominan “círculos de
confusión”. Por tanto, una forma de indicar la
calidad de un objetivo es mediante el punto
más pequeño que puede formar, o bien el
“círculo de confusión mínimo”. El tamaño de
punto máximo permitido en una imagen se
denomina “círculo de confusión permisible.”
Círculo de confusión permisible
El mayor círculo de confusión que aún
aparece como “punto” en la imagen. La
nitidez de imagen, tal y como la percibe el ojo
humano, está estrechamente relacionada con
la nitidez de la propia imagen y la
“resolución” de la vista humana. En fotografía,
la nitidez de la imagen también depende del
grado de ampliación de la imagen o distancia
de proyección y la distancia desde la que se
percibe la imagen. Dicho de otro modo, en la
práctica es posible determinar determinados
márgenes para generar imágenes que,
aunque realmente son borrosas hasta cierto
punto, siguen pareciendo nítidas al sujeto que
las observa. En las cámaras réflex
monoculares de 35 mm, el círculo de
confusión permisible es 1/1000~1/1500 de la
longitud de la diagonal de la película
aproximadamente, asumiendo que la imagen
se amplíe a 5”×7” (12 cm × 16,5 cm) y se
observe desde una distancia de 25~30 cm /
0,8~1 pies. Los objetivos EF se han diseñado
para producir un círculo de confusión
mínimo de 0,035 mm, valor en el que se
basan los cálculos para otros valores como la
profundidad de campo.
197
Profundidad de campo
Área que se encuentra delante y detrás de un
motivo enfocado en la que la imagen
fotografiada aparece nítida. Dicho de otro
modo, la profundidad de la nitidez hasta la
parte delantera y posterior del motivo donde
el desenfoque de imagen en el plano focal se
encuentra dentro de los límites del círculo de
confusión permisible. La profundidad de
campo varía en función de la longitud focal
del objetivo, el valor de apertura y la
distancia de disparo, por lo que si dichos
valores se conocen, se puede realizar un
cálculo aproximado de la profundidad de
campo mediante las siguientes fórmulas:
Profundidad de campo delantera =
d·F·a2/(f2 + d·F·a)
Profundidad de campo posterior =
d·F·a2/(f2 + d·F·a)
f: longitud focal F: número F d: diámetro
del círculo de confusión mínimo
a: distancia del motivo (distancia desde el
primer punto principal hasta el motivo)
confusión mínimo por el número F,
independientemente de la longitud focal del
objetivo. Con las cámaras SLR de autofoco
actuales, el enfoque se realiza detectando el
estado de enfoque en el plano de la imagen
(plano focal) mediante un sensor
óptimamente equivalente (ampliación 1:1) y
situado fuera del plano focal y controlando
automáticamente el objetivo para incluir la
imagen del motivo dentro del área de
profundidad de enfoque.
Figura 17. Relación entre profundidad de
enfoque y apertura
50 mm f/1,8
Apertura
f/1,8
Profundidad de enfoque con
apertura máxima
Apertura
Círculo de confusión
permisible
f/5,6
Profundidad de
enfoque a f/5,6
distancia hiperfocal ×
distancia de disparo
Distancia límite
del punto cercano = distancia hiperfocal +
distancia de disparo
Distancia límite
del punto lejano
=
Distancia hiperfocal
distancia hiperfocal ×
distancia de disparo
distancia hiperfocal distancia de disparo
(Distancia de disparo: distancia entre el plano focal y el motivo)
Si se conoce la distancia hiperfocal, también
se pueden utilizar las siguientes fórmulas:
En la fotografía general, la profundidad de
campo se caracteriza por los siguientes
atributos:
a La profundidad de campo es elevada
en longitudes focales cortas y leve en
longitudes focales largas.
b La profundidad de campo es elevada
en aperturas pequeñas y leve en aperturas
grandes.
c La profundidad de campo es elevada
en las distancias de disparo lejanas y leve
en distancias de disparo cercanas.
d La profundidad de campo delantera es
más leve que la posterior.
Figura 16. Profundidad de campo y profundidad de enfoque
Círculo de confusión mínimo
Profundidad de campo
Profundidad de enfoque
Punto lejano Punto cercano
Profundidad
posterior
de campo
Profundidad frontal
de campo
Distancia del punto cercano
Distancia del motivo
Profundidad
frontal de
enfoque
Distancia
de imagen
Distancia del punto lejano
Círculo de confusión
permisible
Profundidad
posterior
de enfoque
Distancia de disparo
Plano focal
Profundidad de enfoque
El área delante y detrás del plano focal en que
la imagen se puede fotografiar con nitidez. La
profundidad de enfoque es la misma a ambos
lados del plano de la imagen (plano focal) y se
puede determinar multiplicando el círculo de
Siguiendo el principio de la profundidad de
campo, a medida que un objetivo se enfoca
gradualmente a distancias de motivos más
lejanos, se alcanzará un punto donde el
límite lejano de la profundidad de campo
posterior sea equivalente al “infinito”. La
distancia de disparo en dicho punto, es
decir., la distancia de disparo más cercana
en la que el “infinito” se encuentra dentro
de la profundidad de campo, se denomina
distancia hiperfocal. La distancia hiperfocal
se puede determinar de la siguiente forma:
hiperfocal
distancia =
f2
d•número F
f: longitud focal F: número F
d: círculo de confusión mínimo diámetro
Si se prestablece el objetivo a la distancia
hiperfocal, la profundidad de campo se ampliará
desde una distancia equivalente a la mitad de la
distancia hiperfocal al infinito. Este método
resulta útil para prestablecer una gran
profundidad de campo y tomar instantáneas sin
tener que preocuparse de ajustar el enfoque del
objetivo, especialmente si se utiliza un objetivo
gran angular. (Por ejemplo, si el objetivo
EF 20 mm f/2,8 USM se ajusta en f/16 y la
distancia de disparo se ajusta en la distancia
hiperfocal de aproximadamente 0,7m / 2,3 pies,
todos los motivos Fotografía 1. Condición establecida
de longitud hiperfocal
que se encuentren
dentro de un
intervalo
de
aproximadamente
0,4m / 1,3 pies
entre la cámara y
el infinito estarán
enfocados.)
Aberración cromática
Objetivo acromático
La imagen formada por un objetivo
fotográfico ideal tendría las siguientes
características:
a Un punto se formaría como un punto.
b Un plano (como una pared) perpendicular
al eje óptico se formaría como un plano.
c La imagen formada por el objetivo
tendría la misma forma que el motivo.
Asimismo, desde el punto de vista de la
expresión de imagen, un objetivo debe
ofrecer reproducción de color verdadero. Si
sólo se utilizan los rayos de luz que entran
en el objetivo próximos al eje óptico y la luz
es monocromática (una longitud de onda
específica), es posible conseguir un
rendimiento de objetivo prácticamente ideal.
Sin embargo, con los objetivos fotográficos
reales, en los que se utiliza una mayor
apertura para conseguir el brillo suficiente y
el objetivo debe converger no sólo la luz
cercana al eje óptico sino también la de
todas las áreas de la imagen, es
extraordinariamente difícil cumplir con las
condiciones ideales citadas anteriormente
debido a las siguientes dificultades:
V Dado que la mayoría de los objetivos se
componen únicamente de elementos de
objetivo con superficies esféricas, los rayos
de luz de un único punto del motivo no se
forman en la imagen como un punto
perfecto. (Es un problema inevitable con las
superficies esféricas.)
V La posición del punto focal difiere en
diferentes tipos de luz (es decir, diferentes
longitudes de onda).
V Hay muchos requisitos relacionados con
los cambios en el ángulo de visión
(especialmente con objetivos gran angular,
objetivos zoom y teleobjetivos).
El término general utilizado para describir la
diferencia entre una imagen ideal y la
imagen real afectada por los factores citados
anteriormente es “aberración”. Por tanto,
para diseñar un objetivo de alto rendimiento,
la aberración debe ser extraordinariamente
pequeña, siendo el objetivo definitivo el que
obtenga una imagen lo más cercana posible
a la imagen ideal. La aberración se puede
clasificar de modo general en aberraciones
cromáticas y aberraciones monocromáticas
→ Aberración cromática → Cinco
aberraciones de Seidel
Cuando la luz blanca (luz que contiene
numerosos colores mezclados uniformemente,
de modo que el ojo no percibe ningún color
en particular y percibe, así, la luz como
blanca) como la luz solar atraviesa un prisma,
se puede observar un espectro de arco iris.
Este fenómeno se produce porque el índice de
refracción del prisma (y el índice de
dispersión) varía dependiendo de la longitud
de onda (las longitudes de onda cortas tienen
una refracción mayor que las longitudes de
onda largas). Aunque este fenómeno es más
visible en un prisma, también se produce en
los objetivos fotográficos y dado que se
produce en diferentes longitudes de onda se
denomina aberración cromática. Existen dos
tipos de aberración cromática: la “aberración
cromática axial”, en la que la posición del
punto focal en el eje óptico varía en función
de la longitud de onda y la “diferencia
cromática de ampliación”, en la que la
ampliación de la imagen en las áreas
periféricas varía en función de la longitud de
onda. En las fotografías reales, la aberración
cromática axial aparece como un color
borroso o un destello y la diferencia cromática
de ampliación como un halo de color (los
bordes presentan coloración). La aberración
cromática en un objetivo fotográfico se corrige
mediante la combinación de varios tipos de
cristal óptico con diferentes características de
refracción y dispersión. Debido a que el efecto
de aberración cromática aumenta a longitudes
focales más largas, la corrección precisa de la
aberración cromática es especialmente
importante en los superteleobjetivos para
obtener una buena nitidez de imagen. Aunque
hay un límite para el grado de corrección
posible mediante cristal óptico, se pueden
conseguir mejoras en el rendimiento
considerables utilizando un cristal artificial
como fluorita o cristal UD. La aberración
cromática axial se denomina en ocasiones
“aberración cromática longitudinal” (ya que se
produce longitudinalmente con respecto al eje
óptico) y la diferencia cromática de
ampliación se puede denominar “aberración
cromática lateral” (puesto que se produce
lateralmente con respecto al eje óptico).
Nota: mientras que la aberración cromática
se aprecia más fácilmente al utilizar película
de color, también afecta a las imágenes en
blanco y negro, manifestándose como una
reducción de la nitidez.
Objetivo que corrige la aberración
acromática para dos longitudes de onda
de luz. Si se trata de un objetivo
fotográfico, las dos longitudes de onda
que corrige se encuentran en el intervalo
ultravioleta y amarillo.
Tabla 1. Aberraciones del objetivo
Figura 18. Aberración cromática
Figura 19. Aberración esférica
VEste fenómeno se produce porque el índice de refracción
del prisma varía en función de la longitud de onda (color).
Aberración cromática transversal
(aberración cromática lateral)
B
Y
Rayos de luz paralelos
R
VEs el fenómeno en el que el enfoque no se encuentra
concentrado en un punto del rayo de luz, pero se compensa
en la parte frontal o posterior.
Aparición de halos: se producen destellos en la imagen.
Aberración del objetivo
Aberración
Aberraciones detectadas en el espectro continuo
W Aberraciones cromáticas
VAberraciones cromáticas axiales (aberración
cromática longitudinal)
VAberración cromática trasversal
(aberración cromática lateral)
Aberraciones detectadas
en longitudes de onda
concretas
W Cinco aberraciones
de Seidel
a Aberración esférica
b Aberración cromática
c Astigmatismo
d Curvatura del campo
e Distorsión
Objetivo apocromático
Objetivo que corrige la aberración cromática
para tres longitudes de onda de luz,
reduciendo la misma considerablemente en el
espectro secundario. Los superteleobjetivos
EF son ejemplos de objetivos apocromáticos.
Cinco aberraciones de Seidel
En 1856, el alemán Seidel determinó
mediante un análisis la existencia de cinco
aberraciones de objetivos que se producen
con la luz monocromática (longitud de onda
única). Dichas aberraciones, descritas a
continuación, se denominan las cinco
aberraciones de Seidel.
a Aberración esférica
Esta aberración existe hasta cierto punto en
todos los objetivos compuestos completamente
de elementos esféricos. La aberración esférica
hace que los rayos de luz paralelos que pasan
por el borde de un objetivo converjan en un
punto focal más cercano al objetivo que los
rayos de luz que pasan por el centro del
mismo. La cantidad de desplazamiento del
punto focal a lo largo del eje óptico se
denomina aberración esférica longitudinal. El
grado de aberración esférica tiende a ser
mayor en los objetivos de gran apertura. Los
rayos de luz cercanos al eje óptico forman un
punto de imagen nítido afectado por la
aberración esférica, pero también resulta
afectado por el destello de los rayos de luz
periféricos (dicho destello se denomina
también halo y su radio, aberración esférica
lateral). Como resultado, la aberración esférica
afecta a toda el área de la imagen desde el
centro hasta los bordes, produciendo como
resultado una imagen tenue y de bajo
contraste que presenta el aspecto de estar
cubierta por un fino velo. La corrección de la
aberración esférica en los objetivos esféricos es
muy difícil.
Eje óptico
Punto objeto fuera del eje
B Y R
Aberración cromática axial
(aberración cromática longitudinal)
198
Fotografía 2. Las fotografías son ampliaciones del motivo y el área que lo rodea de parte de un
gráfico de prueba fotografiado con un marco de película de 24 mm x 36 mm e impreso
en papel de un cuarto del tamaño.
Formación de imagen casi ideal
Fotografía 3. Aberración cromática axial
Fotografía 4. Aberración cromática transversal
Parte periférica
a Ejemplo de aberración esférica
c Ejemplo de astigmatismo
ampliada
b-1 Ejemplo de coma hacia dentro
La aberración de coma también puede
producir destellos en las áreas borrosas de
una imagen, lo que supone un efecto
desagradable. La eliminación de las
aberraciones esférica y de coma de un
motivo a una determinada distancia de
disparo se denomina aplanatismo y un
objetivo corregido a tal efecto, aplanático.
b-2 Ejemplo de coma hacia fuera
c Astigmatismo
Aunque
normalmente
se
realiza
combinando dos lentes, una cóncava y otra
convexa, basadas en rayos de luz con una
cierta altura de incidencia (distancia desde el
eje óptico), hay un límite para el grado de
corrección posible utilizando lentes esféricas,
de modo que siempre se conserva parte de
la aberración. La aberración que se conserva
puede eliminarse en su mayor parte
cerrando el diafragma para reducir la
cantidad de luz periférica. Con objetivos de
gran apertura a su máxima apertura, el
único modo eficaz para compensar
minuciosamente la aberración esférica es
utilizar un elemento de lente asférica. →
Lente asférica
El efecto borroso cerca de los bordes de la
imagen se denomina destello de coma. La
coma, que se puede producir en objetivos
que reproducen correctamente un punto
como punto del eje óptico, se debe a una
diferencia en la refracción entre los rayos de
luz de un punto externo al eje óptico que
pasa por el borde del objetivo y el rayo de
luz principal del mismo punto que pasa por
el centro del objetivo. La coma aumenta a
medida que aumenta el ángulo del rayo
principal y produce una disminución en el
contraste cerca de los bordes de la imagen.
Es posible un cierto grado de mejora
reduciendo la apertura del objetivo.
b Coma, aberración de coma
Figura 20. Aberración de coma
Coma o aberración de coma es un fenómeno
visible en la periferia de una imagen
producida por un objetivo donde se ha
corregido la aberración esférica y hace que
los rayos de luz que pasan por el borde del
objetivo en un determinado ángulo
converjan en forma de cometa, en lugar del
punto deseado, de ahí su nombre. La forma
de cometa se orienta radicalmente con la
cola apuntando hacia el centro de la imagen,
o bien en el sentido opuesto.
199
Con un objetivo corregido para evitar las
aberraciones esférica y de coma, un punto de
un motivo en el eje óptico se reproducirá
correctamente como un punto en la imagen,
pero un punto de un motivo fuera del eje no
aparecerá como un punto en la imagen, sino
como una elipse o una línea. Este tipo de
aberración se denomina astigmatismo. Este
fenómeno se puede observar cerca de los
bordes de la imagen desplazando ligeramente
el enfoque del objetivo a una posición donde
el punto del motivo aparezca nítidamente
como una línea orientada en dirección radial
partiendo del centro de la imagen y, de
nuevo, a otra posición.
Figura 21. Astigmatismo
VEste es el fenómeno en el que
no hay una imagen puntual
P1
Rayo principal
VEste fenómeno se produce cuando los rayos de luz diagonales
no enfocan un punto de la superficie de la imagen.
Fenómeno en el que
Coma entrante
se produce una cola parecida
a la de una cometa.
Coma saliente
alelo
par
yos
a
r
de eje
Hazra del
fue
Optical axis
P2
Lentes
Imagen sagital
Eje
óptico
Po
Imagen meridional
P
d Curvatura de campo
Se trata de un fenómeno donde, al enfocar
una superficie plana, la imagen no resulta
plana, sino que se forma describiendo un
arco hacia el interior del mismo. Por tanto,
al enfocar el centro del marco, la
circunferencia resulta borrosa y, a la
inversa, al enfocar la circunferencia, el
centro resulta borroso. Este arqueo de la
imagen se puede modificar principalmente
utilizando el método de corrección de
astigmatismo, que crea una imagen entre
una imagen sagital y una imagen
meridional, de modo que cuanto mayor es
la corrección del astigmatismo, menor es el
tamaño de la imagen. Debido a que apenas
se produce corrección al reducir la apertura
del objetivo, se han realizado numerosos
esfuerzos durante el diseño, como la
modificación de la forma de los objetivos
monoculares de la configuración del
objetivo y la selección de la posición de
apertura, pero uno de los requisitos para
corregir el astigmatismo y el arqueo de la
imagen al mismo tiempo es la condición
de Petzval (1843).
Figura 22. Curvatura de campo
Esta condición es que la inversa del
producto del índice de refracción de cada
una de las lentes de la configuración del
objetivo y la longitud focal sumada al
número de lentes utilizados en la
configuración del objetivo debe tener
como resultado 0. Esta suma se denomina
suma de Petzval.
e Distorsión
Una de las condiciones necesarias de un
objetivo ideal es que “la imagen del motivo y
la imagen formada por el objetivo sean
similares” y el desvío de este ideal por el
cual las líneas rectas se curvan se denomina
distorsión. La forma ampliada en la
dirección del ángulo de la vista diagonal (+)
se denomina distorsión en cojín y, a la
inversa, la forma contraída (—) se denomina
distorsión de barril. Con los objetivos gran
angular, estos dos tipos de distorsión rara
vez se producen a la vez. Aunque es raro que
se produzca en objetivos donde la
configuración de la combinación de lentes
está en el límite de la apertura, se produce
fácilmente en los objetivos asimétricos.
Figura 23. Distorsión
Este es el fenómeno en el que una buena superficie de
enfoque de imagen se curva.
Distorsión de barril (-)
VEsta es una lente ideal sin curvatura de imagen.
Distorsión de cojín (+)
Lente
Los objetivos zoom típicos tienden a mostrar
distorsión de barril en las longitudes focales
más cortas y de cojín en las distancias focales
más largas (las características de la distorsión
varían ligeramente durante el zoom), pero en
los objetivos zoom que utilizan una lente
asférica, ésta elimina la distorsión
eficazmente, de modo que la corrección es
buena. Esta diferencia está causada por la
diferencia en la refracción de los rayos
principales que pasan por el centro del
objetivo, por lo que no se puede mejorar por
mucho que se reduzca la apertura del mismo.
Meridional
Plano que incluye un rayo principal que
intenta capturar un punto situado fuera del
eje óptico y el eje óptico se denomina plano
meridional. La posición vinculada con el
punto focal por el rayo de luz que entra en
un objetivo de esta forma se denomina plano
de imagen meridional. Este es el plano de
imagen donde la imagen de círculos
concéntricos en el marco es óptima. Si la
superficie esférica de la lente se compara con
una porción de la curvatura de la tierra y el
eje óptico se compara con el eje de la tierra,
el plano meridional se encontraría donde
está el meridiano de la tierra, que es por lo
que se utiliza este nombre. La curva que
expresa las características de este plano de
imagen que utiliza un gráfico de
características MTF (función de transferencia
de modulación), etc., se abrevia generalmente
como “M”.
Lente
Superficie del motivo
Superficie de enfoque
VEfecto de curvatura de imagen
Motivo
Sagital
Motivo
Fotografía 5. Ejemplo de curvatura de campo
Fotografía 7. Ejemplo de distorsión
El enfoque del centro de la pantalla hace que se
desenfoquen las esquinas.
+•Distorsión en cojín
Fotografía 6. Ejemplo de curvatura de campo
Fotografía 8. Ejemplo de distorsión
El plano perpendicular al plano meridional se
denomina plano sagital y se trata del plano
de imagen en el que la imagen radial es
óptima. Proviene del término griego para
flecha. El nombre proviene de la forma del
punto focal, que se extiende radialmente. La
posición vinculada al punto focal de un rayo
de luz que atraviesa un plano sagital hacia un
objetivo se denomina plano de imagen sagital
y cuando las características de dicho plano de
imagen se expresan mediante un gráfico de
características MTF (función de transferencia
de modulación), etc., normalmente se abrevia
con la letra “S”.
Cómo leer gráficos de distorsión
Método sencillo de leer los gráficos de
aberración que acompañan a los artículos
de informes de pruebas en las revistas de
cámaras fotográficas.
V Gráfico de características de
distorsión esférica (Gráfico 1)
El enfoque de las esquinas de la pantalla hace que se
desenfoque el centro.
-•Distorsión de barril
El eje vertical del gráfico muestra la altura de
entrada por encima del eje al entrar en el
sistema del objetivo (distancia por encima de
la diagonal desde el centro del marco) y el
eje horizontal muestra el desfase del punto
de la imagen capturado por la forma de la
superficie de la película. La unidad es mm.
200
de distorsión en cualquier altura de la
imagen. Las curvas de distorsión para
objetivos zoom normalmente muestran
distorsión de barril en posiciones de gran
angular y distorsión de cojín en posiciones
de teleobjetivo.
Figura 25. Curva de astigmatismo Curva de distorsión
(Gráfico 2)
(Gráfico 3)
[mm]
S
20
M
10
10
Figura 24. Gráfico de características de
distorsión esférica (Gráfico 1)
[mm]
-0,6
20
0
+0,2
[mm]
V Curva de astigmatismo
(Gráfico 2)
El eje vertical del gráfico es la altura axial de
incidencia (distancia del centro de la imagen)
del rayo que entra en el sistema del objetivo y
el eje horizontal es la cantidad de
desplazamiento del punto de la imagen que
se forma en el plano focal. Las unidades y los
signos son los mismos que en la curva de
aberración esférica. La curva para un objetivo
ideal sería una línea recta en el punto cero
del eje horizontal con respecto a la altura de
incidencia. La diferencia entre el objetivo
ideal y el real se indica mediante dos líneas
curvas en la dirección S (dirección
sagital/radial) y la dirección M (dirección
meridional/círculo concéntrico). Si la
diferencia entre S y M (diferencia astigmática)
es grande, no se formará ningún punto y la
imagen aparecerá emborronada. Asimismo, la
imagen borrosa delante y detrás del plano de
formación de la misma no será natural.
V Curva de distorsión (Gráfico 3)
El eje vertical del gráfico representa la altura
de axial de incidencia (distancia desde el
centro de la imagen; unidad: mm) del rayo
que entra en el sistema del objetivo y el eje
horizontal representa el porcentaje (%) de
distorsión. La curva indica la diferencia entre
la imagen ideal y la imagen real formada en
el plano focal. El signo menos indica una
distorsión negativa o en barrilete, donde la
longitud de la diagonal de la imagen real es
más corta que la de la imagen ideal. Un
signo más indica una distorsión positiva o de
cojín. Un objetivo ideal debe presentar ±0%
201
+0,6 [mm]
-5
0
+5 [%]
Cómo reducir al mínimo los
efectos de las aberraciones
10
0
-0,2
0
La resolución de un objetivo indica la
capacidad de reproducción de un punto del
motivo del objetivo. La resolución de la
fotografía final depende de tres factores: la
resolución del objetivo, la resolución de la
película o del sensor de imagen y la
resolución de la impresora o el papel de
impresión. La resolución se evalúa
fotografiando, con una determinada
ampliación, un gráfico que contiene franjas
blancas y negras cuyo ancho disminuye
gradualmente y utilizando, a continuación,
un microscopio para observar la imagen
negativa a una ampliación de 50x.
Los objetivos modernos se diseñan utilizando
ordenadores de gran escala para realizar
cálculos inconcebibles y simulaciones de alto
nivel con el fin de minimizar todos los tipos
de aberración y proporcionar un rendimiento
de formación de imágenes superior. Sin
embargo, incluso con esta tecnología es
imposible eliminar por completo todas las
aberraciones, lo que quiere decir que todos
los objetivos que se comercializan conservan
una pequeña cantidad de aberración. Este
tipo de aberración se denomina aberración
residual. El tipo de aberración residual de un
objetivo normalmente determina las
características del mismo, como la nitidez y el
efecto borroso. Debido a esto, los objetivos
actuales a menudo se diseñan pensando en
proporcionar un efecto borroso agradable
(características de imagen fuera del plano de
formación de la misma) utilizando técnicas de
simulación por ordenador para analizar el
rendimiento del objetivo en la fase de diseño.
Tal y como se menciona en las descripciones
de las distintas aberraciones, los efectos de
algunas de las mismas se pueden minimizar
reduciendo la apertura del objetivo, mientras
que con otros no es posible. Las relaciones
entre la apertura y las aberraciones se
muestran en la tabla 2.
Figura 26. Gráficos de medida de resolución
Gráfico de resolución (koana)
Gráfico de resolución (JIS)
B
D
C
B
20
Poder de resolución / resolución
D
[mm]
Evaluación del rendimiento
del objetivo
C
Los símbolos del eje horizontal son “—“
(menos), que muestra la dirección del lado del
motivo y “+” (más), que muestra la dirección
del lado de la película. Una característica del
objetivo ideal es que el punto cero del eje
horizontal forme una línea recta con la altura
de entrada. La diferencia entre el objetivo
ideal y el real se expresa en forma de curva.
Se dice que la corrección de la distorsión
esférica es buena si hay un núcleo en la
imagen y el punto focal se desplaza poco
cuando se reduce la apertura del objetivo; es
decir, la corrección es ligeramente insuficiente
en el área media, mientras que la corrección
es perfecta en la altura de entrada máxima
donde v vuelve cerca de cero.
Estrella Siemens
Gráfico de resolución
de uso de proyección
Gráfico Howllet
Tabla 2. Relación entre apertura y aberración
Áreas afectadas de la pantalla
Mejora mediante una apertura menor
Centro y extremos
Efecto leve
Extremos
Sin efecto
Centro y extremos
Efecto notable
Aberración cromática
Extremos
Efecto notable
Astigmatismo
Extremos
Efecto leve
Curvatura del campo
Extremos
Efecto leve
Distorsión
Extremos
Sin efecto
Causa del descenso de la calidad de la imagen
Aberración de color axial
Aberración de color de la ampliación
Aberración esférica
Imagen fantasma/destellos
Descenso de la iluminación periférica
Centro y extremos
Sin efecto
Extremos
Efecto notable
Es común que la resolución se exprese con
un valor numérico como 50 líneas o 100
líneas. Este valor indica el número de líneas
por milímetro de la franja blanca y negra
más pequeña que se puede registrar con
claridad en la película. Para probar la
resolución de un solo objetivo, se utiliza un
método en el que se coloca un gráfico de
gran resolución en la ubicación
correspondiente al plano focal y se proyecta
a través del objetivo de prueba en una
pantalla. El valor numérico utilizado para
expresar el poder de resolución sólo es una
indicación del grado de resolución posible y
no indica la claridad de la resolución o el
contraste.
Contraste
Grado de distinción entre las áreas de
diferentes niveles de brillo en una fotografía;
es decir, la diferencia de brillo entre las áreas
claras y las oscuras. Por ejemplo, cuando el
índice de reproducción entre blanco y negro
es claro, el contraste es alto y cuando es más
oscuro, el contraste es bajo. Por lo general,
los objetivos que producen imágenes de
gran calidad tienen gran resolución y
contraste.
Figura 27. Diagrama del concepto de contraste
Luces del
motivo
(entrantes)
Luces que
Luces del
dan forma a la
motivo
imagen (salientes) (entrantes)
Figura-27-A
Luces que
dan forma a la
imagen (salientes)
Figura-27-C
Figura-27-D
Figura-27-B
Imagen de reproducción de contraste
Gráfico
Imagen formada con
Imagen formada con
lente asférica de gran abertura lente esférica de gran abertura
Diferencia
de
densidad
Contraste alto
Contraste bajo
La función de transferencia de modulación
es el método de evaluación de rendimiento
de un objetivo utilizado para determinar el
índice de reproducción de contraste o la
nitidez de un objetivo. Al evaluar las
características eléctricas de un equipo de
audio, una medida del rendimiento
importante es la frecuencia de respuesta. En
este caso, donde el sonido de origen se graba
mediante un micrófono y después se
reproduce a través de altavoces, la respuesta
de frecuencia indica la fidelidad del sonido
reproducido con respecto al sonido de
origen. Si el sonido reproducido es muy
parecido al sonido de origen, el equipo se
clasifica como “hi-fi” o “alta fidelidad”. Al
pensar en el sistema óptico de un objetivo
como un “sistema para la transmisión de
señales ópticas” del mismo modo que un
sistema de audio transmite señales eléctricas,
es posible averiguar la exactitud con que se
transmiten las señales ópticas siempre que
se pueda medir al respuesta de frecuencia
del sistema óptico. En un sistema óptico, el
equivalente de la frecuencia es la “frecuencia
espacial” que indica cuántos patrones o
ciclos de una determinada densidad senoidal
se encuentran presentes en una anchura de
1 mm. De igual modo, la unidad de
frecuencia espacial es líneas por mm. En la
figura 27-A se muestran las características
MTF (función de transferencia de
modulación) de un objetivo “hi-fi” ideal para
una determinada frecuencia espacial, con
una salida igual a la entrada. Un objetivo de
este tipo proporciona un contraste de 1:1. Sin
embargo, dado que los objetivos reales
contienen una aberración residual, los
índices de contraste real siempre son
menores de 1:1. A medida que la frecuencia
espacial aumenta (es decir, a medida que el
patrón de onda senoidal en blanco y negro
es más fino o más denso), el contraste
disminuye como se muestra en la figura 27D hasta que finalmente se convierte en gris
sin distinción alguna entre el blanco y el
negro (sin contraste, 1:0) en el límite de la
frecuencia espacial. Al ilustrar este fenómeno
en forma gráfica con la frecuencia espacial
como eje horizontal y el contraste como eje
vertical se produce la curva ilustrada en el
gráfico 4. Dicho de otro modo, el gráfico
hace posible comprobar el grado de
reproducción del contraste y la resolución (es
decir, el grado de modulación) de manera
continua. Sin embargo, dado que sólo
muestra las características de un punto del
área de la imagen, es necesario utilizar los
datos de varios puntos para determinar las
características MTF (función de transferencia
de modulación) de la imagen global. Debido
a esto, para las características MTF (función
de transferencia de modulación) de los
objetivos EF presentados en este manual, se
han seleccionado dos frecuencias espaciales
típicas (10 y 30 líneas/mm) y se han
utilizado sofisticadas técnicas de simulación
por ordenador con el fin de determinar las
características MTF (función de transferencia
de modulación) del área de la imagen
completa, en un gráfico en el que el eje
horizontal corresponde a la distancia desde
el centro de la imagen a lo largo de la línea
diagonal y el eje vertical corresponde al
contraste.
Cómo leer los gráficos MTF
(función de transferencia de
modulación)
Los gráficos MTF (función de transferencia
de modulación) mostrados para los objetivos
de este manual sitúan la altura de la imagen
(teniendo el centro de ésta una altura de 0)
en el eje horizontal y el contraste en el eje
vertical. Se proporcionan las características
MTF (función de transferencia de
modulación) para frecuencias espaciales de
10 y 30 líneas/mm. Para probar la frecuencia
espacial del gráfico, el valor de apertura del
objetivo y la dirección en el área de la
imagen se muestran en la siguiente tabla.
Se puede obtener información básica sobre el
rendimiento de un objetivo del gráfico MTF
(función de transferencia de modulación) de la
siguiente forma: cuanto más cerca de 1 se
encuentre una curva de 10 líneas/mm, mejor
es el contraste y la capacidad de separación
del objetivo y cuanto más cerca de 1 esté una
curva de 30 líneas/mm, mejor es el poder de
resolución y la nitidez del mismo. Además,
cuanto más cerca se encuentren las
características de M y S, más natural es el
efecto borroso del fondo. Aunque es
importante alcanzar un buen equilibrio entre
estas características, normalmente se puede
suponer que un objetivo proporcionará una
excelente calidad de imagen si la curva de 10
líneas/mm es mayor de 0,8 y dicha calidad se
puede obtener si la curva de l0 líneas/mm es
mayor de 0,6. Al analizar las características
MTF (función de transferencia de modulación)
de los superteleobjetivos de la serie L con este
marco de referencia, resulta obvio al ver los
datos que estos objetivos poseen unas
características de un rendimiento de
obtención de imágenes extraordinariamente
alto.
Gráfico 4. Características MTF (función de
transferencia de modulación) para
un único punto de la imagen
1
Contraste
Figura-27-E Gráfico de abertura de uso de medidas MTF
(función de transferencia de modulación)
MTF (modulation transfer function/
función de transferencia de
modulación)
A
C
B
0,5
0
0
10
30
50
Frecuencia espacial (línea/mm)
202
CCI (índice de contribución al color)
A:El poder de resolución y el contraste son buenos
B:El contraste es bueno y el poder de resolución es malo
C:El poder de resolución es bueno y el contraste es malo
La reproducción del color en una fotografía de
color depende de tres factores: las
características del color de la película o el
sistema de imagen digital, la temperatura del
color de la fuente de luz que ilumina al motivo
y las características de transmisión de luz del
objetivo. El índice de contribución al color, o
CCI, es un índice que indica “la cantidad de
variación de color causada por las diferencias
de efectos de filtro entre objetivos” al utilizar
una película estándar y una fuente de luz y se
expresa mediante tres números con el formato
0/5/4. Estos tres números son valores relativos
expresados como logaritmos de transmisión
del objetivo en las longitudes de onda azulvioleta/verde/roja correspondientes a las tres
capas de emulsión sensible a la luz de película
de color, indicando los números mayores una
mayor transmisión. Sin embargo, debido a que
los objetivos fotográficos absorben la mayoría
de las longitudes de onda ultravioletas, el valor
de transmisión azul-violeta normalmente es
cero, por lo que el equilibrio de color se analiza
comparando los valores de verde y rojo con los
valores de objetivo de referencia especificados
por la ISO. Las características de transmisión
de luz de objetivo de referencia de la ISO se
determinaron según un método propuesto por
Japón que conlleva tomar los valores de
transmisión medios de 57 objetivos estándar
incluyendo cinco modelos de fabricantes de
objetivos representativos, entre los que se
encuentra Canon.
Gráfico 6. Rango de tolerancia ISO en gráfico
de coordenadas de CCI
Tabla 3
Frecuencia espacial
Apertura máxima
S
M
F8
S
Amarillo
M
10 líneas/mm
El brillo (iluminancia de la superficie de
la imagen) en el borde de la imagen se
denomina iluminación periférica y se
expresa como porcentaje (%) de la
cantidad de iluminación en el centro de la
imagen. La iluminación periférica se ve
afectada por las viñetas del objetivo y la
ley del cos4 (coseno 4) y es
inevitablemente inferior que el centro de
la imagen.→ Viñetas, ley del cos4
Gráfico 7. Índice de iluminancia del plano de la
imagen mostrando las características
de iluminación periférica
100
[%]
f/8
f/2,8
50
0
0
10
20
Altura de la imagen [mm]
Viñetas ópticas
Los rayos de luz que entran en el objetivo
desde los bordes del área de la imagen se
bloquean parcialmente mediante los
marcos del objetivo situados delante y
detrás del diafragma, evitando que todos
los rayos pasen por la apertura efectiva
(diámetro del diafragma) y causen una
reducción de luz en las áreas periféricas de
la imagen. Este tipo de viñeta se puede
eliminar reduciendo la apertura de la lente.
Figura 28. Viñetas
30 líneas/mm
rico
erifé
Marco frontal Marco posterior
luz p
o de
Diafragma
y
a
R
Gráfico 5. Características MTF (función de
transferencia de modulación)
S
1.0
Verde
0.9
Rayo de
luz central
0.8
1,0
0/0/0
Azul Magenta
R
Rojo
B
Cian
0.5
G
1,0
0.6
1,0
0.7
Origen
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
5
10
15
20
Equilibrio de color
Fidelidad de la reproducción del color de
una fotografía tomada a través de un
objetivo comparado con el motivo original.
El equilibrio de color en todos los objetivos
EF se basa en valores de referencia
recomendados por la ISO y mantenidos
dentro de un estrecho intervalo de tolerancia
que es incluso menor que el rango de
tolerancia CCI establecido por la ISO.→ CCI
203
El valor de referencia recomendado resultante
de 0/5/4 lo utilizan los fabricantes de película
como referencia para diseñar las características
de producción de color de las películas de
color. Dicho de otro modo, si las características
de transmisión de luz de un objetivo no
coinciden con los valores de referencia de la
ISO, las características de reproducción de
color de una película no se pueden obtener
como lo ha diseñado su fabricante.
Iluminación periférica
El brillo de un objetivo está determinado
por el número F, pero este valor sólo
indica el brillo en la posición del eje
óptico; es decir, en el centro de la imagen.
Ley del coseno
Según la ley del coseno, la disminución de
luz en las áreas periféricas de la imagen
aumenta a medida que aumenta el ángulo
de visión, incluso si el objetivo no tiene
ninguna viñeta. La imagen periférica está
formada por grupos de rayos de luz que
entran en el objetivo a un determinado
ángulo con respecto al eje óptico y la
cantidad de disminución luz es proporcional
al coseno de dicho ángulo elevado a la
cuarta potencia. Al ser ésta una ley física no
es posible evitarla. Sin embargo, con los
objetivos gran angular con un gran ángulo
de visión, la disminución de la iluminación
periférica se puede evitar aumentando la
eficiencia de apertura del objetivo (relación
del área de la pupila de entrada en el eje con
el área de la pupila de entrada fuera del eje).
Gráfico 8. Reducción de luz periférica según la ley
del coseno
(%)
Relación de iluminación
100
a'
Lente
P
p'
w
50
a
Luminosidad uniforme
0
0 10 20 30 40 50 60 70
Ángulo incidente
Viñetas intensas
Fenómeno en el que la luz que entra en el
objetivo se bloquea parcialmente por una
obstrucción como el extremo de un parasol
o el marco de un filtro, lo que causa que las
esquinas de la imagen se oscurezcan o que
la imagen en general se aclare. Sombreado
es el término general utilizado para el caso
en el que algún tipo de obstáculo degrada
la imagen bloqueando los rayos de luz que
deberían alcanzar la imagen.
Destello
La luz reflejada de las superficies de las
lentes, el interior del tubo del objetivo y las
paredes internas de la caja del espejo de la
cámara pueden llegar a la película o al
sensor de imagen y difuminar parte del área
de la imagen o su totalidad, degradando la
nitidez de la imagen. Estos reflejos no
deseados se denominan destello. Aunque el
destello se puede reducir considerablemente
revistiendo las superficies de la lente y
utilizando medidas antirreflectantes en el
tubo del objetivo y la cámara, el destello no
se puede eliminar por completo en todas las
condiciones del motivo. Por ello es
aconsejable utilizar un parasol adecuado
siempre que sea posible. El término
“destello” también se utiliza para referirse al
efecto borroso y el halo causados por las
aberraciones esférica y de coma.
Figura 29. Destello e imagen fantasma
Imagen
correcta
Imagen
correcta
Lente
Fantasma
Lente
Destello
Imagen fantasma
Un tipo de destello que se produce al incluir
el sol u otro tipo de fuente de luz potente en
la escena y una compleja serie de reflejos
entre las superficies de las lentes hace que
aparezca en la imagen un reflejo bien
definido en una posición simétricamente
opuesta a la fuente de luz. Este fenómeno se
diferencia del destello con el término
“fantasma” debido a su apariencia fantasmal.
Las imágenes fantasma causadas por los
reflejos de la superficie delante de la
apertura tienen la misma forma que la
apertura, mientras que una imagen fantasma
causada por reflejos detrás de la apertura
aparece como un área de niebla ligera
desenfocada. Debido a que las imágenes
fantasma también pueden estar causadas
por fuentes de luz fuertes situadas fuera del
área de la imagen, utilice un parasol u otro
tipo de dispositivo de sombreado para
bloquear la luz no deseada. Si se producirá o
no el efecto fantasma al tomar una fotografía
puede determinarse de antemano mirando
por el visor y utilizando la función de
comprobación de la profundidad de campo
de la cámara para reducir la apertura del
objetivo a la apertura real que se va a
utilizar durante la exposición.
Cristal óptico
Cristal óptico
El cristal óptico está diseñado especialmente
para su uso en productos ópticos de
precisión, como objetivos fotográficos,
objetivos de vídeo, telescopios y
microscopios. En comparación con el cristal
de uso general, se dota al cristal óptico de
características fijas y precisas de refracción y
dispersión (con una precisión de seis puntos
decimales) y se somete a estrictas pruebas de
transparencia y defectos como estrías,
deformaciones y burbujas de aire. Los tipos
de cristal óptico se clasifican según su
composición y constante óptica (número de
Abbe) y actualmente hay más de 250 tipos.
Para los objetivos de alto rendimiento, se
combinan de manera óptima distintos tipos
de cristal óptico. El cristal con un número de
Abbe de 50 o inferior se denomina vidrio
extrablanco (F) y el cristal con un número de
Abbe de 55 o superior se denomina vidrio en
corona (K). Cada tipo de cristal se puede
dividir en otras clasificaciones como la
gravedad específica y se asigna a cada tipo
un numero de serie.
Número de Abbe
Revestimiento
Cuando la luz entra y sale de un objetivo sin
revestimiento, el 5% de la luz
aproximadamente se refleja en cada límite
entre el objetivo y el aire debido a la
diferencia del índice de refracción. Esto no
sólo reduce la cantidad de luz que pasa por
el objetivo, sino que también puede provocar
repetidos reflejos que pueden producir
destellos o imágenes fantasma no deseadas.
Para evitar estos reflejos, los objetivos se
procesan con un revestimiento especial.
Básicamente, se realiza mediante una
deposición de vapor en vacío para revestir el
objetivo con una fina capa de un grosor de
1/4 de la longitud de onda de la luz a la que
debe afectar; dicha capa se crea con una
sustancia (como fluoruro de magnesio) que
tenga un índice de refracción √n, donde n es
el índice de refracción del cristal de la lente.
En lugar de un único revestimiento que
afecte sólo a una longitud de onda, los
objetivos EF cuentan con un revestimiento
superior de varias capas (varias capas de
película de vapor depositada a fin de reducir
el índice de reflexión de 0,2~0,3%) que
previene eficazmente los reflejos de todas las
longitudes de onda en el intervalo de luz
visible. El revestimiento del objetivo no sólo
se realiza para prevenir reflejos. Al revestir
los diferentes elementos del objetivo con
sustancias adecuadas con diferentes
propiedades, el revestimiento desempeña un
papel importante al proporcionar al sistema
general del objetivo unas características de
equilibrio de color óptimas.
Valor numérico que indica la dispersión del
cristal óptico, mediante la letra griega ν.
También denominado constante óptica. El
número de Abbe se determina mediante la
siguiente fórmula utilizando el índice de
refracción para tres líneas de Fraunhofer: F
(azul), d (amarillo) y c (rojo).
Número de Abbe = νd = nd — 1/nF — nc
Líneas de Fraunhofer
Líneas de absorción descubiertas en 1814 por
el físico alemán Fraunhofer (1787~1826) que
comprenden el espectro de absorción presente
en el espectro continuo de luz emitido por el
sol y creado por el efecto de los gases de las
atmósferas solar y terrestre. Debido a que cada
línea se encuentra en una longitud de onda fija,
las líneas se utilizan como referencia en
relación con las características del color
(longitud de onda) del cristal óptico. El índice
de refracción del cristal óptico se mide
basándose en nueve longitudes de onda
seleccionadas entre las líneas de Fraunhofer
(consulte la tabla 4). En el diseño de objetivos,
los cálculos para la corrección de las
aberraciones cromáticas también se basan en
estas longitudes de onda.
204
Tabla 4. Longitudes de ondas de la luz y líneas
de espectros
Código de línea
del espectro
i
h
Longitud de
onda (mm)
365,0
Color
Ultravioleta
Código de línea
del espectro
Longitud de
onda (mm)
Color
Formas de objetivos y fundamentos
de la construcción de objetivos
g
F
404,7
435,8
486,1
Formas de objetivos
Violeta
Azul-violeta
Azul
Figura 30. Formas de objetivos
e
d
c
r
t
546,1
587,6
656,3
706,5
1014
Verde
Amarillo
Rojo
Rojo
Infrarrojos
Lente convexa-plana
Lente biconvexa
Lente de menisco convexa
-6
Nota: 1 nm = 10 mm
Fluorita
La fluorita tiene unos índices de refracción y
dispersión extraordinariamente bajos en
comparación con el cristal óptico y presenta
características de dispersión parcial
especiales (dispersión parcial extraordinaria),
lo que permite prácticamente la corrección
ideal de aberraciones cromáticas al
combinarse con cristal óptico. Este hecho es
conocido desde hace mucho tiempo y en
1880 la fluorita natural ya se utilizaba en los
objetivos apocromáticos de los microscopios.
Sin embargo, debido a que la fluorita natural
solo existe en trozos pequeños, apenas se
puede utilizar en objetivos fotográficos.
Como respuesta a este problema, en 1968
Canon estableció con éxito la tecnología de
producción de cristales artificiales grandes,
abriendo así la puerta para el uso de la
fluorita en los objetivos fotográficos.
Lente UD
Objetivo realizado con un cristal óptico
especial que posee características ópticas
similares a las de la fluorita. Los elementos
de las lentes UD son especialmente eficaces
para corregir las aberraciones cromáticas en
los superteleobjetivos. Dos elementos de
lentes UD son equivalentes a un elemento de
fluorita. “UD” significa “dispersión ultrabaja”.
Lentes cóncavas-planas
Lente bicóncava
Lente de menisco cóncava
Lentes de Fresnel
Tipo de lentes convergentes, formadas al
dividir suavemente la superficie convexa de
una lente convexa plana en numerosas lentes
de anillos concéntricos circulares y
combinarlas para reducir extraordinariamente
el grosor de la lente al mismo tiempo que
conserva su función de lente convexa. En un
objetivo SLR, para dirigir eficazmente la luz
difusa periférica hacia el ocular, el lado
opuesto a la superficie mate de la pantalla de
enfoque está formado como una lente Fresnel
de 0,05 mm de paso. Las lentes Fresnel
también se utilizan normalmente en unidades
de flash, como indican las líneas circulares
concéntricas visibles en la pantalla de difusión
blanca que cubre el tubo de flash. El objetivo
de proyección utilizado para proyectar luz
desde un faro es un ejemplo de una lente
Fresnel gigante.
Figura 31. Lentes de Fresnel
205
Lentes de aire
Los espacios de aire que hay entre los
elementos del objetivo de cristal que
componen un objetivo fotográfico pueden
considerarse como lentes de cristal que
tienen el mismo índice de refracción que el
aire (1,0). Un espacio de aire designado
desde el comienzo para este fin se denomina
lente de aire. Debido a que la refracción de
una lente de aire es opuesta a la de una
lente de cristal, una forma convexa actúa
como lente cóncava y una forma cóncava
actúa como lente convexa. Este principio fue
propuesto por primera vez en 1898 por Emil
von Hoegh, que trabajaba para la empresa
alemana Goerz.
Figura 32. Diagrama del concepto de objetivos de aire
ML
H
M
H
↑
L (hueco)
Objetivos fotográficos reales
Cristal sin plomo
Este tipo de cristal óptico no contiene plomo,
para aliviar el impacto en el medio
ambiente. El plomo se utiliza en numerosos
tipos de cristal óptico, ya que aumenta el
poder de refracción del cristal. A pesar de
que el plomo no puede fugarse del cristal
que lo contiene, supone una amenaza para el
medio ambiente cuando se escapa en forma
de residuo al esmerilar y pulir el cristal. Con
el propósito de eliminar el plomo del
proceso de fabricación, Canon trabajó con un
fabricante de cristal para desarrollar cristal
sin plomo y se encuentra en el proceso de
eliminación del cristal que contiene plomo
de su gama de objetivos. El cristal sin plomo
utiliza titanio, que, al contrario que el plomo,
no supone ninguna amenaza para el medio
ambiente ni para el hombre y proporciona
características ópticas iguales al cristal con
plomo convencional.
asféricas no se han realizado hasta bien
recientemente. Los primeros objetivos
fotográficos SLR en incorporar lentes
asféricas de gran diámetro fueron los
FD 55 mm f/1,2AL de Canon, en marzo de
1971. Debido a los avances revolucionarios en
la tecnología de producción desde entonces, el
grupo de objetivos EF de Canon utiliza
abundantemente varios tipos de lentes
asféricas como elementos de lentes asféricas
de cristal esmerilado y pulido, elementos de
lentes asféricas moldeadas en cristal de
precisión superelevada (GMo), elementos de
lentes asféricas compuestas y elementos de
lentes asféricas híbridas.
Lente asférica
Los objetivos fotográficos normalmente están
compuestos
por
varios
elementos
monoculares, los cuales a no ser que se
especifique lo contrario tienen superficies
esféricas. Debido a que todas las superficies
son esféricas, resulta especialmente difícil
corregir la aberración esférica en los objetivos
de gran apertura y la distorsión en los
objetivos gran angular. Un elemento de
objetivo especial con una superficie curva con
la forma ideal para corregir las aberraciones,
es decir, una lente que tiene una superficie
curva libre que no es esférica, se denomina
lente asférica. Teoría y utilidad de las lentes
asféricas. Se conocen desde los primeros
tiempos de la fabricación de objetivos, pero
debido a la gran dificultad de procesamiento
y medida exacta de las superficies asféricas,
los métodos prácticos de fabricación de lentes
Al observar la imagen ampliada de un objeto
a través de una lupa, es normal que los
bordes de la imagen aparezca distorsionados
o decolorados incluso si el centro es claro. Tal
y como esto indica, un objetivo de un solo
elemento sufre varios tipos de aberraciones y
no puede reproducir una imagen que está
definida claramente de esquina a esquina.
Debido a esto, los objetivos fotográficos se
componen de varios elementos de lente con
diferentes formas y características con el fin
de obtener una imagen nítida en toda el área
de la imagen. La construcción básica de un
objetivo se indica en la sección de
especificaciones de los folletos y el manual de
instrucciones en lo que se refiere a elementos
y grupos. En la figura 33 se muestra un
ejemplo del objetivo EF 85 mm f/1,2L II USM,
compuesto de 8 elementos en 7 grupos.
Figura 33. Construcción de objetivos
EF 85 mm f/1,2L@ USM
1 2
1 2
3
3
4
5 6
4
5
7 8 (Elementos)
6 7 (Grupos)
Fundamentos de la construcción
de objetivos
Hay cinco composiciones básicas utilizadas
en los objetivos de longitud focal única
generales.
a El tipo único es el mas sencillo; consta de
un solo elemento o un doblete compuesto de
dos elementos conjuntos. b y c son del
tipo doble; constan de dos elementos
independientes. d es un tipo triple, consta de
tres elementos de objetivo independientes en
secuencia convexo-cóncavo-convexo. e es un
tipo simétrico que consta de dos grupos de
uno o más objetivos de la misma forma y
configuración orientada simétricamente
alrededor del diafragma.
Figura 34. Agrupaciones de objetivos fundamentales
Grupo 1
Grupo 2
Grupo 3
Grupo 4
Grupo 5
éxito al eliminar la aberración de coma que
era el único punto débil de los objetivos del
tipo Gauss de entonces y, por tanto, fue un
hito entre los objetivos debido al considerable
adelanto en el rendimiento que aportó. Canon
todavía utiliza una construcción de tipo Gauss
en objetivos actuales como EF 50 mm f/1,4
USM, EF 50 mm f/1,8 II y EF 85 mm f/1,2L II
USM. Las configuraciones simétricas de los
tipos Tessar y triple se utilizan normalmente
hoy en día en cámaras compactas equipadas
con objetivos de longitud focal fija.
Figura 35. Tipos de objetivos fotográficos típicos
Tipo Triplet
Tipo Tessar
Tipo Gauss
Tipo Topogon
b Tipo teleobjetivo
Con los objetivos fotográficos generales, la
longitud general de un objetivo (la distancia
desde el vértice del primer elemento de
objetivo hasta el plano focal) es mayor que la
longitud focal. Esto no es lo normal con los
objetivos de longitud focal especialmente
larga, pero debido a que el uso de una
construcción de objetivo normal tendría como
resultado un objetivo muy grande y
aparatoso. Para que el tamaño del objetivo
resulte manejable al mismo tiempo que
proporcione una longitud focal, se coloca un
conjunto de objetivo cóncavo (negativo)
detrás del conjunto de objetivo convexo
(positivo), produciendo un objetivo más corto
que su longitud focal. Este tipo de objetivos se
denominan teleobjetivos. En un teleobjetivo,
el segundo punto principal está situado
delante del primer elemento de objetivo.
V Relación de teleobjetivo
Tipos de objetivos fotográficos típicos
V Objetivos de distancia focal fija
a Tipo simétrico
En este tipo de objetivo, el grupo de lentes
que hay detrás del diafragma tiene casi la
misma configuración y forma que el grupo
que hay delante del mismo. Los objetivos
simétricos se pueden clasificar también en
varios tipos como Gauss, triple, Tessar,
Topcon y ortómetro. De ellos, el tipo Gauss y
sus derivados suponen la configuración más
típica utilizada actualmente, ya que su diseño
simétrico permite la corrección bien
equilibrada de todo tipo de aberraciones y se
puede conseguir un enfoque trasero
comparativamente largo. El objetivo 50 mm
f/1,8 de Canon fabricado en 1951 supuso un
La relación entre la distancia general de un
teleobjetivo y su longitud focal se denomina
relación de teleobjetivo. Visto de otro modo,
es el valor de la distancia desde el vértice del
primer elemento delantero hasta el plano
focal dividido entre la longitud focal. Para los
teleobjetivos, este valor es menor de uno.
Para referencia, la relación de teleobjetivo del
EF 300 mm f/2,8L IS USM es 0,94 y la del
EF 600 mm f/4L IS USM es 0,81.
Figura 36. Tipo de teleobjetivo
c Tipo retroenfoque
Los objetivos gran angular convencionales
tienen un enfoque trasero tan corto que no
se pueden utilizar en las cámaras SLR
debido a que obstruirían el movimiento
vertical del espejo principal. Debido a esto,
los objetivos gran angular para las cámaras
SLR tienen una construcción opuesta a la de
los teleobjetivos, con un conjunto de de
objetivos negativo situado delante del
conjunto de objetivos principal. De este
modo, se desplaza el segundo punto
principal detrás del objetivo (entre el último
elemento de objetivo posterior y el plano de
la película) y crea un objetivo que cuenta con
un enfoque trasero más largo que la longitud
focal. Este tipo de objetivo se denomina
normalmente retroenfoque a raíz de un
producto comercializado por Angenieux Co.
de Francia. En términos ópticos, este tipo de
objetivo se clasifica como teleobjetivo
inverso.
Figura 37. Tipos de teleobjetivos invertidos
(Retroenfoque)
Objetivos zoom
d Tipo zoom de 4 grupos
Configuración ortodoxa de objetivo zoom
que divide claramente las funciones del
objetivo en cuatro grupos (grupo de enfoque,
grupo de variación de ampliación, grupo de
corrección y grupo de formación de la
imagen). Durante la acción de zoom se
mueven dos grupos; el grupo de variación
de ampliación y el grupo de corrección.
Debido a que se puede obtener un elevado
índice de ampliación con este tipo de
construcción, se utiliza normalmente para
objetivos de cámaras cinematográficas y
teleobjetivos zoom SLR. Sin embargo,
debido a los problemas que conlleva al
diseñar objetivos zoom compactos, su uso
cada vez es menos frecuente en los objetivos
zoom que no son teleobjetivos actuales.
e Tipo zoom corto
Explicación → pág. 175
f Tipo zoom de varios grupos
Explicación → pág. 175
206
Enfoque y movimiento del objetivo
Figura 38. Distancia de disparo, distancia del motivo y distancia de la imagen
Punto principal frontalPunto principal trasero
h
h'
Motivo
Enfoque y técnicas de desplazamiento
del objetivo
Plano focal
Los métodos de movimiento del objetivo
para el enfoque se pueden clasificar de
modo general en los cinco tipos descritos
a continuación.
a Extensión lineal general
Todo el sistema óptico del objetivo se mueve
de atrás hacia adelante cuando se realiza el
enfoque. Es el tipo de enfoque más sencillo
utilizado principalmente en objetivos gran
angular a objetivos de longitud focal fija
estándar, como los objetivos EF 15 mm f/2,8
Fisheye, el EF 50 mm f/1,4 USM, el TSE 90 mm f/2,8 y otros objetivos EF.
b Extensión lineal delantero
El grupo posterior permanece fijo y sólo el
grupo delantero se mueve de atrás a
adelante durante el enfoque. Algunos
ejemplos de extensión lineal delantero son
los objetivos EF 50 mm f/2,5 Compact
Macro, MP-E 65 mm f/2,8 Macro Photo y
EF 85 mm f/1,2L II USM.
c Extensión giratoria del grupo
delantero
La sección del tubo del objetivo que sujeta el
grupo delantero gira para mover a éste de
atrás a adelante durante el enfoque. Este tipo
de enfoque se utiliza sólo en objetivos zoom
y no se encuentran en objetivos de longitud
focal fija. Algunos ejemplos de objetivos que
utilizan este método son EF 28-90 mm f/45,6 III, EF 75-300 mm f/4-5,6 IS USM, EF 90300 mm f/4,5-5,6 USM y otros objetivos EF.
d Enfoque interno
El enfoque se realiza moviendo uno o más
grupos de lentes que se encuentran entre el
grupo delantero y el diafragma.
→ pág. 176
Cantidad
de extensión
Longitud focal
Distancia de la imagen
Distancia de funcionamiento
Distancia mecánica
Distancia de disparo
Distancia de disparo/distancia del
motivo/distancia de la imagen
Distancia de la cámara
Figura 39.
Relación entre longitud focal, cantidad de
extensión (extensión general) y ampliación
y
Distancia desde el plano focal hasta el sujeto.
La posición del plano focal se indica en la
parte superior de la mayoría de las cámaras
mediante el símbolo “ ”.
Distancia del motivo
Distancia desde el punto principal del
objetivo al motivo.
Distancia de la imagen
Distancia desde el punto principal posterior
del objetivo al plano focal cuando el objetivo
enfoca un motivo a una determinada distancia.
y'
f
f
r
e
R
R
M
(r f)2
e
r
f(M 1)2
e
M
y' r'
y f
f
r
e
R
y
y'
M
Longitud focal
Cantidad de extensión
Intervalo del punto principal
Distancia de disparo
Tamaño del motivo
Tamaño del motivo en el plano
de la película
Ampliación
Luz polarizada y filtros
polarizadores
Luz polarizada
Cantidad de extensión
Con un objetivo que mueve todo el
sistema óptico de atrás a adelante durante
el enfoque, la cantidad de movimiento del
objetivo necesaria para enfocar un motivo
a una distancia limitada desde la posición
de enfoque a infinito.
Distancia mecánica
Distancia desde el borde delantero del
tubo del objetivo hasta el plano focal.
El enfoque se realiza moviendo uno o más
grupos de lentes situados detrás del
diafragma. → pág. 177
Distancia de funcionamiento
Este sistema varía el intervalo entre ciertos
elementos de objetivo en función de la
cantidad de extensión con el fin de
compensar la fluctuación de aberración
producida por la distancia de la cámara. Este
método también se conoce como mecanismo
de compensación de aberraciones de corta
distancia. → pág. 177
Intervalo
del punto
principal
Distancia del motivo
e Enfoque trasero
Sistema flotante
207
Longitud focal
Distancia desde el borde delantero del
tubo del objetivo hasta el motivo. Un
factor especialmente importante al
disparar primeros planos y ampliaciones.
Dado que la luz es un tipo de onda
electromagnética, se puede considerar que
vibra de manera uniforme en todas las
direcciones en un plano perpendicular a la
dirección de propagación. Este tipo de luz se
llama luz natural (o luz polarizada natural).
Si la dirección de la vibración de la luz
natural se polariza por algún motivo, dicha
luz se denomina luz polarizada. Cuando la
luz natural se refleja desde la superficie del
cristal o el agua, por ejemplo, la luz
reflejada vibra en una sola dirección y está
completamente polarizada.
Figura 40. Onda electromagnética polarizada
naturalmente
Ampliación de la imagen
Relación (relación de longitud) entre el tamaño
real del motivo y el tamaño de la imagen
reproducida en la película. Un objetivo macro
con una indicación de ampliación de 1:1 puede
reproducir una imagen en película con el
mismo tamaño que el motivo original (tamaño
real). La ampliación normalmente se expresa
como un valor proporcional que indica el
tamaño de la imagen en comparación con el
motivo real. (Por ejemplo, una ampliación de
1:4 se expresa como 0,25x.)
Luz parcialmente polarizada
Luz polarizada
de manera natural
(luz natural)
Dirección
de propagación
de la luz
Asimismo, en un día soleado, la luz de una
parte del cielo a un ángulo de 90° con
respecto al sol se polariza debido al efecto de
las moléculas del aire y las partículas de la
atmósfera. Los semiespejos utilizados en las
cámaras SLR de autofoco también producen
la polarización de la luz.
Filtro polarizador lineal
Filtro que sólo permite pasar la luz que vibra
en una determinada dirección. Dado que el
lugar geométrico de vibración de la luz a la
que se permite atravesar el filtro es de
naturaleza lineal, el filtro se denomina filtro
polarizador lineal. Este tipo de filtro elimina
los reflejos del cristal y el agua de igual
modo que un filtro polarizador circular, pero
no se puede utilizar eficazmente con la
mayoría de las cámaras de exposición y
enfoque automáticos ya que produce errores
de exposición en las cámaras AE equipadas
con sistemas de medición TTL que utilizan
semiespejos y produce errores de enfoque en
las cámaras AF que incorporan sistemas de
búsqueda de intervalo AF que utilizan
semiespejos.
Filtro polarizador circular
Un filtro polarizador circular es
funcionalmente lo mismo que un filtro
polarizador lineal, ya que sólo permite el
paso de la luz que vibra en una determinada
dirección. Sin embargo, la luz que pasa por
un filtro polarizador circular difiere de la luz
que pasa por un filtro polarizador lineal en
que el lugar geométrico de la vibración gira
siguiendo un patrón en espiral a medida que
se propaga. Así pues, el efecto del filtro no
interfiere con el efecto de los semiespejos,
permitiendo el funcionamiento normal de
las funciones TTL-AE y AF. Al utilizar un
filtro polarizador con una cámara EOS,
compruebe que utiliza siempre un filtro
polarizador circular. La eficacia de un filtro
polarizador circular para eliminar la luz
reflejada es la misma que la de un filtro
polarizador lineal.
Terminología digital
Sensor de imagen
Elemento semiconductor que convierte datos
de imagen en una señal eléctrica, adoptando
el papel de la película en una cámara de
película normal. Conocido también como
generador de imágenes. Los dos elementos
de imagen más comunes utilizados en las
cámaras digitales son CCD (dispositivos de
carga acoplada) y CMOS (semiconductores
complementarios de óxido metálico). Ambos
son sensores de área que contienen un gran
número de receptores (píxeles) en una
superficie plana que convierte las variaciones
de luz en señales eléctricas. Cuanto mayor es
el número de receptores, más precisa es la
reproducción de la imagen. Dado que estos
receptores sólo son sensibles al brillo y no al
color, los filtros de color RGB o CMYG se
colocan delante para capturar los datos de
brillo y color al mismo tiempo.
Filtro de paso bajo
Con los elementos de imagen generales
utilizados en las cámaras digitales, la
información de color RGB o CMYG se
recoge para cada receptor de la superficie.
Esto quiere decir que cuando la luz con una
frecuencia espacial alta llega a un píxel,
aparecen en la imagen colores falsos, efecto
moiré y otros colores que no existen en el
motivo. Con el fin de reducir la aparición de
colores falsos, la luz debe entrar en
diferentes receptores y para ello se utilizan
los filtros de paso bajo. Los filtros de paso
bajo utilizan cristal líquido y otras
estructuras cristalinas que se caracterizan
por su doble refracción (un fenómeno en el
que se crean dos rayos de luz refractada ),
que se sitúa delante de los elementos de la
imagen. Al crear una doble refracción de la
luz con frecuencia espacial alta mediante
filtros de paso bajo, resulta posible recibir
luz utilizando varios elementos.
El ojo humano y la dioptría
del visor
Vista, agudeza visual
Capacidad del ojo de distinguir detalles de la
forma de un objeto. Expresado como valor
numérico que indica la inversa del ángulo
visual mínimo en que el ojo puede distinguir
claramente dos puntos o líneas; es decir, la
resolución del ojo con referencia a una
resolución de 1’. (Relación con una
resolución de 1’ asumida como 1.)
Adaptación del ojo
Capacidad del ojo de variar el poder de
refracción con el fin de formar una imagen
de un objeto en la retina. El estado en el que
el ojo se encuentra en su poder de refracción
mínimo se denomina estado de descanso de
adaptación.
Figura 41. Composición del ojo humano
Cámara posterior
Zona limbal
po
er
Cuiliar
c
Córnea
Iris
Conjuntiva
Canal de Schlemm
Músculo ciliar
Cámara
anterior
Lente de cristal
Proceso ciliar
Espacio retrolental
Eje óptico
Visión normal, emetropía
Condición del ojo en que la imagen de
un punto infinitamente distante se forma
en la retina cuando el ojo se encuentra en
estado de descanso de adaptación.
Hipermetropía
Condición del ojo en que la imagen de
un punto infinitamente distante se forma
en la parte posterior de la retina cuando
el ojo se encuentra en estado de descanso
de adaptación.
Miopía
Condición del ojo en que la imagen de
un punto infinitamente distante se forma
delante de la retina cuando el ojo se
encuentra en estado de descanso de
adaptación.
Astigmatismo
Condición del ojo en la que el
astigmatismo existe en el eje visual del ojo.
Presbiopia
Condición del ojo en la que la capacidad
de enfoque del ojo disminuye a medida
que la persona se hace mayor. En
términos de cámaras, es similar a tener
un punto focal fijo con una profundidad
de campo leve.
Menos distancia de visión nítida
La distancia más cercana en la que un ojo
con visión normal puede observar un
objeto sin esfuerzo. Se supone que esta
distancia es de 25 cm /0,8 pies.
Dioptría
Grado de convergencia o dispersión de los
grupos de rayos de luz que salen del visor.
La dioptría estándar de todas las cámaras
EOS se ajusta a —1 dpt. Este valor está
pensado para que la imagen del visor
parezca estar a una distancia de 1 m. Por
tanto, si alguien no puede ver la imagen
del visor con claridad debe acoplar a éste
una lente de ajuste de dioptrías de modo
que permita ver fácilmente un objeto a un
metro. Los valores numéricos impresos en
los objetivos de ajuste de dioptrías EOS
indican las dioptrías totales obtenidas al
acoplar a la cámara el objetivo de ajuste
de dioptrías.
Fibras zonulares
Epitelio ciliar
Eje central del ojo
Vítreo
Retina
Esclerótica
Coroides
Nervio óptico
Dis
co
Fóvea
centralis
Mácula
amarilla
208
Características de MTF
(función de transferencia de modulación)
Cómo interpretar las características MTF (función de transferencia de modulación)
Una característica MTF
(función de transferencia
de modulación) de 0,8 o
más a 10 líneas/mm indica
1
un objetivo superior.
Curva que muestra el contraste
con la apertura máxima
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
Una característica MTF 0,4
(función de transferencia
de modulación) de 0,6 o 0,3
más a 10 líneas/mm indica
una imagen satisfactoria. 0,2
Curva que muestra la resolución
con la apertura máxima
0,1
0
0
5
Frecuencia
espacial
10
15
Apertura máxima
S
M
20
(mm) Distancia desde el
centro del marco
f/8
S
M
10 líneas/mm
30 líneas/mm
Cuantas más curvas S y M tenga la línea, más natural se volverá
la imagen desenfocada.
El poder de resolución y el
contraste son buenos
El contraste es bueno y el poder
de resolución malo
El poder de resolución es bueno y
el contraste malo
209
Objetivos de distancia focal fija
EF 15 mm f/2,8 Fisheye
1
1
EF 20 mm f/2,8 USM
EF 24 mm f/1,4L USM
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
0
1
5
10
15
EF 24 mm f/2,8
0,1
0
20
0
5
10
15
20
EF 28 mm f/1,8 USM
1
0
1
5
10
15
20
EF 28 mm f/2,8
0
0
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
0
1
5
10
15
EF 35 mm f/2
5
10
15
20
EF 50 mm f/1,2L USM
1
0
0
1
5
10
15
20
EF 50 mm f/1,4 USM
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
1
5
10
15
EF 85 mm f/1,2L@USM
0
5
10
15
EF 85 mm f/1,8 USM
1
1
5
10
15
20
EF 100 mm f/2 USM
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
1
5
10
15
20
EF 135 mm f/2,8 Enfoque suave
5
10
15
20
EF 200 mm f/2,8L@USM
1
5
10
15
20
EF 300 mm f/2,8L IS USM
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0
0
0
1
15
20
0
5
10
15
20
EF 400 mm f/4 DO IS USM
EF 400 mm f/2,8L IS USM
5
10
15
20
EF 400 mm f/5,6L USM
1
1
1
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0
0
0
10
15
20
0
5
10
15
20
15
20
15
20
15
20
15
20
EF 135 mm f/2L USM
0
0,9
5
10
5
10
0
0
0,9
0
5
EF 300 mm f/4L IS USM
0,9
10
20
1
0,8
5
15
EF 50 mm f/1,8@
0
0,9
0
10
5
0
0
1
0
0,1
0
0
20
EF 35 mm f/1,4L USM
0
0,9
0
15
0
0
20
10
0,1
0
20
5
0,1
0
0
20
0
210
EF 14 mm f/2,8L USM
1
0,9
5
10
EF 500 mm f/4L IS USM
0
0
5
10
15
20
0
5
10
Características MTF (función de transferencia de modulación)
1
EF 600 mm f/4L IS USM
1
EF 50 mm f/2,5 Compact Macro
EF 100 mm f/2,8 Macro USM
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
0
1
5
10
15
MP-E 65 mm f/2,8 1-5 x Macro Photo
1
0,1
0
0
20
5
10
15
20
TS-E 24 mm f/3,5L
EF 180 mm f/3,5L Macro USM
1
0,9
0
0
5
10
15
20
TS-E 45 mm f/2,8
1
0
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
0
5
10
15
20
5
10
15
20
10
15
20
15
20
TS-E 90 mm f/2,8
0,1
0
0
5
0
0
5
10
15
20
0
5
10
EF-S 60 mm f/2,8 Macro USM
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
5
10
13
Objetivos zoom
EF 16-35 mm f/2,8L USM
TELE
EF 17-40 mm f/4L USM
WIDE
EF 135 mm f/2L USM
WIDE
1
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0
0
0
0
5
10
15
EF 20-35 mm f/3,5-4,5 USM
20
WIDE
0
5
10
15
EF 20-35 mm f/3,5-4,5 USM
1
5
10
15
EF 24-70 mm f/2,8L USM
TELE
0
20
WIDE
1
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
1
0
1
0
0
5
10
15
EF 24-85 mm f/3,5-4,5 USM
20
0
WIDE
5
10
15
EF 24-85 mm f/3,5-4,5 USM
20
TELE
5
10
15
EF 24-105 mm f/4L IS USM
1
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
20
0
5
10
15
20
5
10
15
20
TELE
1
0,1
0
0
15
20
TELE
EF 24-105 mm f/4L IS USM
WIDE
1
10
15
EF 24-70 mm f/2,8L USM
0
20
0,9
5
10
0
0
1
0
5
0,1
0
0,9
0
TELE
0
0
20
EF 17-40 mm f/4L USM
EF 135 mm f/2L USM
EF 16-35 mm f/2,8L USM
1
0
5
10
15
20
0
0
5
10
15
20
211
Objetivos zoom
EF 28-90 mm f/4-5,6 @USM
WIDE
EF 28-90 mm f/4-5,6 @USM
EF 28-90 mm f/4-5,6 #
WIDE
1
1
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
5
10
15
EF 28-105 mm f/3,5-4,5@USM WIDE
1
0
20
1
5
10
15
EF 28-105 mm f/3,5-4,5@USM
TELE
0
0
20
5
10
15
20
0
EF 28-105 mm f/4-5,6 USM / EF 28-105 mm f/4-5,6 WIDE
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
1
5
10
15
0
20
EF 28-135 mm f/3,5-5,6 IS USM WIDE
1
5
10
15
20
EF 28-135 mm f/3,5-5,6 IS USM TELE
5
10
15
20
0
EF 28-200 mm f/3,5-5,6 USM / EF 28-200 mm f/3,5-5,6 WIDE
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
0
15
0
20
EF 28-300 mm f/3,5-5,6L IS USM WIDE
5
10
15
EF 28-300 mm f/3,5-5,6L IS USM TELE
5
10
15
20
EF 55-200 mm f/4,5-5,6 @USM WIDE
0
1
1
1
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0
0
0
5
10
15
EF 70-200 mm f/2,8L IS USM
20
0
WIDE
5
10
15
EF 70-200 mm f/2,8L IS USM
TELE
5
10
15
EF 70-200 mm f/2,8L USM
WIDE
1
1
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
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0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
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0,1
0,1
0,1
0
0
0
1
5
10
15
EF 70-200 mm f/4L IS USM
20
WIDE
0
1
5
10
15
EF 70-200 mm f/4L IS USM
TELE
1
1
5
10
15
EF 70-200 mm f/4L USM
20
WIDE
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
0,6
0,6
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0,5
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0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
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0,3
0,3
0,3
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0,2
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0,1
0,1
0,1
0
10
15
20
5
10
15
20
10
15
20
TELE
5
10
15
20
TELE
0,1
0
0
5
EF 70-200 mm f/4L USM
0,9
5
20
TELE
1
0,9
0
15
EF 70-200 mm f/2,8L USM
0
0,9
0
10
0
0
20
5
EF 55-200 mm f/4,5-5,6 @USM
0
20
0,9
0
20
0
0
20
15
0
0,9
0
10
0,1
0
20
5
EF 28-200 mm f/3,5-5,6 USM / EF 28-200 mm f/3,5-5,6 TELE
0,9
10
20
1
0,9
5
15
0
0
0,9
0
10
0,1
0
1
5
EF 28-105 mm f/4-5,6 USM / EF 28-105 mm f/4-5,6 TELE
1
0,9
0
TELE
0,1
0
0
0
212
EF 28-90 mm f/4-5,6 #
TELE
1
0,9
0
0
5
10
15
20
0
5
10
15
20
Características MTF (función de transferencia de modulación)
EF 70-300 mm f/4-5,6 IS USM
1
WIDE
EF 70-300 mm f/4-5,6 IS USM
1
TELE
EF 70-300 mm f/4,5-5,6 DO IS USM WIDE
EF 70-300 mm f/4,5-5,6 DO IS USM
1
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
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0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
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0,4
0,4
0,4
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0,3
0,3
0,3
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0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0
0
0
5
10
15
20
EF 75-300 mm f/4-5,6#USM / EF 75-300 mm f/4-5,6#WIDE
1
0
1
5
10
15
0,1
0
0
20
0
EF 75-300 mm f/4-5,6#USM / EF 75-300 mm f/4-5,6#TELE
1
5
10
15
EF 80-200 mm f/4,5-5,6@
0
20
WIDE
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
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0,7
0,7
0,7
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0,4
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0,3
0,3
0,3
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0,2
0,2
0,2
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0
0
5
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15
EF 90-300 mm f/4,5-5,6 USM / EF 90-300 mm f/4,5-5,6 WIDE
5
10
15
20
EF 90-300 mm f/4,5-5,6 USM / EF 90-300 mm f/4,5-5,6 TELE
5
10
15
EF 100-300 mm f/4,5-5,6 USM
20
WIDE
1
1
1
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
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0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
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0,4
0,4
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0,3
0,3
0,3
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0
10
15
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20
EF 100-400 mm f/4,5-5,6L IS USM WIDE
5
10
15
EF 100-400 mm f/4,5-5,6L IS USM TELE
1
1
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10
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EF-S 10-22 mm f/3,5-4,5 USM
WIDE
1
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0,9
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0,9
0,8
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0
10
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20
0
EF-S 17-55 mm f/2,8 IS USM WIDE
5
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15
EF-S 17-55 mm f/2,8 IS USM
TELE
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EF-S 17-85 mm f/4-5,6 IS USM
WIDE
1
1
1
0,9
0,9
0,9
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0,8
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0
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1
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0
1
0,9
0,9
0,8
0,8
0,7
0,7
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0,6
0,5
0,5
0,4
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
10
13
20
TELE
5
10
15
20
TELE
0
5
10
1
5
10
EF-S 17-85 mm f/4-5,6 IS USM
13
TELE
0
0
5
10
EF-S 18-55 mm f/3,5-5,6@USM / EF-S 18-55 mm f/3,5-5,6@TELE
0,1
0,1
0
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15
EF-S 10-22 mm f/3,5-4,5 USM
0
13
0,9
0
10
0
0
20
5
EF 100-300 mm f/4,5-5,6 USM
0
20
0,8
5
TELE
0
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0,9
0
20
0,1
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15
EF 80-200 mm f/4,5-5,6@
0
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0
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TELE
0
0
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10
13
0
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10
13
213
Extensores
EF 1,4x@
EF 70-200 mm f/2,8L IS USM
WIDE
EF 70-200 mm f/2,8L IS USM
EF 70-200 mm f/2,8L USM
WIDE
EF 70-200 mm f/2,8L USM
1
1
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
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0,7
0,7
0,7
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0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
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0,3
0,3
0,3
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0,2
0,2
0,1
0,1
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0,1
0
0
0
0
5
10
15
EF 70-200 mm f/4 IS USM
20
0
WIDE
5
10
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EF 70-200 mm f/4 IS USM
TELE
5
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EF 70-200 mm f/4L USM
20
0
1
1
0,9
0,9
0,9
0,9
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0,8
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0,8
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0,5
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0,4
0,4
0,4
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0,3
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0,3
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0
10
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EF 100-400 mm f/4,5-5,6L IS USM
20
0
5
10
15
EF 100-400 mm f/4,5-5,6L IS USM (—:f/16) TELE
WIDE
5
10
15
20
0
EF 135 mm f/2L USM
1
1
1
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0,9
0,9
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0,8
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0,5
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0,4
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0,3
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20
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5
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20
0
EF 300 mm f/4L IS USM
1
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0,9
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0,7
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0,6
0,6
0,6
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0,5
0,5
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0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
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0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0
0
0
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10
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20
0
5
10
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5
10
15
0
20
EF 500 mm f/4L IS USM
1
1
1
0,9
0,9
0,9
0,9
0,8
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,7
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0
0
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20
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5
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10
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20
EF 600 mm f/4L IS USM
1
0
10
0
0
(—:f/16)
EF 400 mm f/5,6L USM
EF 400 mm f/4 DO IS USM
20
5
EF 400 mm f/2,8L IS USM
1
0,9
0
TELE
0
0
EF 300 mm f/2,8L IS USM
20
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15
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1
0
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20
5
EF 70-200 mm f/4L USM
WIDE
1
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TELE
0
0
20
1
0
214
TELE
1
0
0
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10
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20
0
5
10
Características MTF (función de transferencia de modulación)
EF 2x@
EF 70-200 mm f/2,8L IS USM
WIDE
EF 70-200 mm f/2,8L IS USM
TELE
EF 70-200 mm f/2,8L USM
WIDE
EF 70-200 mm f/2,8L USM
1
1
1
1
0,9
0,9
0,9
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0,8
0,8
0,8
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0
0
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5
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EF 70-200 mm f/4 IS USM
0
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WIDE
5
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EF 70-200 mm f/4 IS USM
0
0
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EF 70-200 mm f/4L USM (—:f/16)
TELE
20
0
1
1
1
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5
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EF 100-400 mm f/4,5-5,6L IS USM (—:f/22) WIDE
5
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0
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0,9
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0,5
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0,5
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10
15
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20
EF 200 mm f/2,8L@USM
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EF 400 mm f/4 DO IS USM
0
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0,9
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0,8
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0,8
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0,7
0,7
0,7
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0,6
0,6
0,6
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0,5
0,5
0,4
0,4
0,4
0,4
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0,3
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TELE
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EF 135 mm f/2L USM
1
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EF 100-400 mm f/4,5-5,6L IS USM (—:f/22) TELE
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EF 70-200 mm f/4L USM (—:f/16)
WIDE
1
0
TELE
0
5
10
15
20
0
5
10
15
20
215
EF LENS WORK III
Los ojos de EOS
Septiembre de 2006, octava edición
Edición y planificación
Canon Inc. Lens Products Group
Producción y publicación Canon Inc. Lens Products Group
Impresión
Nikko Graphic Arts Co., Ltd.
Gracias por su colaboración a: Brasserie Le Solférino/Restaurant de la Maison Fouraise, Chatou/
Hippodrome de Marseille Borély/Cyrille Varet Créations, Paris/Jean
Pavie, artisan luthier, Paris/Participation de la Mairie de Paris/JeanMichel OTHONIEL, sculpteur
©Canon Inc. 2003
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Las fotografías que aparecen en este documento pertenecen a Canon Inc. o se han utilizado con autorización de
los fotógrafos.
CANON INC.
30-2, Shimomaruko 3-chome, Ohta-ku, Tokyo 146-8501, Japan