Diafragma (óptica)
En óptica , un diafragma es una estructura fina y opaca con una abertura en el centro. La función del diafragma es detener el paso de la luz, excepto la que pasa por la abertura . Por ello, también se le llama tope ( tope de abertura si limita el brillo de la luz que llega al plano focal, o tope de campo o tope de destello para otros usos de los diafragmas en lentes). El diafragma se coloca en la trayectoria de la luz de una lente u objetivo , y el tamaño de la abertura regula la cantidad de luz que pasa a través de la lente. El centro de la abertura del diafragma coincide con el eje óptico del sistema de lentes.
La mayoría de las cámaras modernas utilizan un tipo de diafragma ajustable conocido como diafragma de iris , y a menudo denominado simplemente iris .
Consulte los artículos sobre apertura y número f para conocer el efecto fotográfico y el sistema de cuantificación de la variación de la apertura del diafragma.
Diafragmas de iris versus otros tipos
El ojo humano es un sistema óptico natural que consta de un diafragma y una abertura . El iris es el diafragma y la pupila es la abertura. En el ojo humano, el iris puede contraerse y dilatarse, lo que hace variar el tamaño de la pupila. No es de extrañar que una lente fotográfica con la capacidad de variar continuamente el tamaño de su abertura (el orificio en el medio de la estructura anular) se conozca como diafragma de iris.
Un diafragma de iris puede reducir la cantidad de luz que llega a un detector al disminuir la apertura, generalmente con "hojas" o "cuchillas" que forman un círculo. [2]
En los primeros años de la fotografía, se podía equipar un objetivo con uno de los diafragmas intercambiables, [3] a menudo en forma de tiras de latón conocidas como diafragmas Waterhouse . El diafragma de iris de la mayoría de las cámaras fotográficas y de vídeo modernas se ajusta mediante láminas móviles que simulan el iris del ojo.
El diafragma tiene de dos a veinte láminas (la mayoría de los objetivos actuales tienen entre cinco y diez láminas), dependiendo del precio y la calidad del dispositivo en el que se utiliza. Las láminas rectas dan lugar a una abertura del diafragma con forma de polígono , mientras que las láminas curvas mejoran la redondez de la abertura del iris. En una fotografía, el número de láminas que tiene el diafragma del iris se puede adivinar contando el número de picos de difracción que convergen desde una fuente de luz o un reflejo brillante. Para un número impar de láminas, hay el doble de picos que de láminas.
En el caso de un número par de láminas, las dos puntas de cada lámina se superpondrán entre sí, por lo que la cantidad de puntas visibles será la cantidad de láminas del diafragma utilizado. Esto es más evidente en fotografías tomadas en la oscuridad con pequeños puntos brillantes, por ejemplo, paisajes urbanos nocturnos. Sin embargo, algunas cámaras, como la Olympus XA o lentes como la MC Zenitar-ME1, utilizan un diafragma de dos láminas con láminas en ángulo recto que crean una apertura cuadrada.
De manera similar, los puntos de luz desenfocados ( círculos de confusión ) aparecen como polígonos con el mismo número de lados que láminas tiene la apertura . Si la luz borrosa es circular, se puede inferir que la apertura es redonda o que la imagen se tomó "completamente abierta" (con las láminas hundidas en los lados de la lente, lo que permite que el borde interior del cuerpo de la lente se convierta efectivamente en el iris).
La forma de la apertura del iris tiene una relación directa con la apariencia de las áreas desenfocadas y borrosas en una imagen, denominadas bokeh . Una apertura más redondeada produce áreas desenfocadas más suaves y naturales.
Algunas lentes utilizan diafragmas con formas especiales para crear ciertos efectos. Esto incluye los discos de difusión o la apertura de tamiz de las lentes de enfoque suave Rodenstock Tiefenbildner-Imagon , Fuji y Sima , la apertura sectorial de Dreamagon de Seibold o el filtro de apodización circular de las lentes Minolta / Sony Smooth Trans Focus o Fujifilm APD .
Algunas cámaras automáticas modernas no tienen diafragma y simulan los cambios de apertura mediante un filtro ND automático . A diferencia de un diafragma real, esto no tiene efecto sobre la profundidad de campo . Un diafragma real, cuando está más cerrado, hará que la profundidad de campo aumente (es decir, hará que el fondo y el sujeto aparezcan más enfocados al mismo tiempo) y si el diafragma se abre nuevamente, la profundidad de campo disminuirá (es decir, el fondo y el primer plano compartirán cada vez menos el mismo plano focal). [4]
Historia
En su obra de 1567 La Pratica della Perspettiva, el noble veneciano Daniele Barbaro (1514-1570) describe el uso de una cámara oscura con una lente biconvexa como ayuda para dibujar y señala que la imagen es más vívida si la lente se cubre lo suficiente como para dejar una circunferencia en el medio. [5]
En 1762, Leonhard Euler [6] dice con respecto a los telescopios que "es necesario asimismo proveer el interior del tubo con uno o más diafragmas, perforados con una pequeña abertura circular, para excluir mejor toda luz extraña".
En 1867, Désiré van Monckhoven , en uno de los primeros libros sobre óptica fotográfica, [7] establece una distinción entre diafragmas y diafragmas en fotografía, pero no en óptica, diciendo:
- "Veamos qué sucede cuando el diafragma se aleja del objetivo a una distancia adecuada. En este caso, el diafragma se convierte en diafragma.
- * En óptica, diafragma y tope son sinónimos. Pero en óptica fotográfica lo son sólo por una desafortunada confusión de lenguaje. El tope reduce la lente a su abertura central; el diafragma, por el contrario, permite que todos los segmentos de la lente actúen, pero sólo sobre los diferentes puntos radiantes colocados simétrica y concéntricamente con relación al eje de la lente o del sistema de lentes (cuyo eje es, por lo demás, en todos los casos común).
Esta distinción se mantuvo en el Diccionario de fotografía de Wall de 1889 (ver figura), pero desapareció después de que la teoría de los pasos de Ernst Abbe unificara estos conceptos.
Según Rudolf Kingslake , [8] se desconoce quién inventó el diafragma de iris. Otros atribuyen este dispositivo a Joseph Nicéphore Niépce , alrededor de 1820. JH Brown, miembro de la Royal Microscopical Society , parece haber inventado un diafragma de iris mejorado y popular en 1867. [9]
Kingslake tiene historias más definidas para algunos otros tipos de diafragmas, como el diafragma de ojo de gato ajustable de dos cuadrados deslizantes de M. Noton en 1856 y los diafragmas Waterhouse de John Waterhouse en 1858.
El Observatorio de Hamburgo , ubicado en Bergedorf, tenía un Gran Refractor de Reposold y Steinheil (Lenses) con una apertura de 60 cm (~23,6 pulgadas) . [10] Una característica única del Gran Refractor de Hamburgo es un diafragma de iris que permite ajustar la apertura de 5 a 60 cm. [11] Este telescopio se puso en funcionamiento a principios de la década de 1910. [11]
Véase también
Referencias
- ^ Louis Derr, Fotografía para estudiantes de física y química. Londres: The Macmillan Co., 1906.
- ^ "Difragmas de iris - Diafragma de iris | Edmund Optics" www.edmundoptics.com . Consultado el 4 de noviembre de 2019 .
- ^ Derr, Louis (1906). "Fotografía para estudiantes de física y química".
- ^ Steven Ascher; Edward Pincus (2007). Manual del cineasta: una guía completa para la era digital . Plume. pág. 154. ISBN 978-0-452-28678-8.
- ^ Ilardi, Vincent (2007). La visión renacentista: de los anteojos a los telescopios. American Philosophical Society. pág. 220. ISBN 9780871692597.
Cardano De subtilitate libri camera obscura.
- ^ Leonhard Euler, "Precauciones que deben emplearse en la construcción de telescopios. Necesidad de ennegrecer el interior de los tubos y diafragmas". 1762, en Cartas de Euler sobre diferentes temas de física y filosofía. Dirigidas a una princesa alemana , vol. II, Henry Hunter, DD (ed.), Londres, 1802,
- ^ Désiré van Monckhoven, Óptica fotográfica: incluye la descripción de lentes y aparatos de ampliación , traducción al inglés, Londres: Robert Hardwicke, 1867
- ^ Rudolf Kingslake, Una historia de la lente fotográfica , Londres: Academic Press, 1989
- ^ J. Henle, W, Keferstein y G. Meissner, Bericht über die Fortschritte der Anatomie und Physiologie im Jahre 1867 , Liepzip: CF Winter'sche Verlagshandlung, 1868.
- ^ "BREVE HISTORIA DEL OBSERVATORIO DE HAMBURGO". www.hs.uni-hamburg.de . Consultado el 4 de noviembre de 2019 .
- ^ ab "El Observatorio de Hamburgo" (PDF) .
