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¿Por qué las lentes de las cámaras son tan grandes y pesadas?

La revolución de las cámaras sin espejo estaba destinada a generar equipos de cámara más pequeños y livianos, pero en realidad, los fabricantes de cámaras acaban de aprovechar la oportunidad para fabricar lentes mejores y más grandes. El por qué se reduce a la física de las lentes.

Manipular la distancia focal es complicado

La distancia focal de una lente, que ya hemos analizado en profundidad antes, es la distancia entre el punto nodal posterior y el punto focal. En una lente convexa simple, es la distancia entre el centro de la lente y el punto focal. Sin embargo, ninguna lente de cámara es una simple lente convexa; todos son “lentes compuestos”, que son lentes fabricados a partir de una combinación de lentes individuales llamados “elementos de lente”.

Las cámaras tienen una “distancia focal de brida”, que es la distancia entre la montura de la lente y el sensor. En las DSLR de Canon, por ejemplo, es de 44 mm. El problema para los fabricantes de cámaras es que manipular la distancia focal es complicado y generalmente implica agregar más elementos de lente que hacen que las cosas sean más grandes y pesadas. La razón por la que el objetivo EF 40 mm de Canon es el más pequeño es que coincide muy estrechamente con la distancia focal de la brida y, por lo tanto, requiere muy pocos elementos de objetivo.

Cuanto más te alejes de la distancia focal de la brida, en cualquier dirección, más grande será la lente. Una lente de 600 mm no necesita tener 60 cm de largo, pero para que no tenga 60 cm de largo (que sería si fuera una simple lente convexa) el diseño óptico es complicado. Lo mismo ocurre con una lente ojo de pez de 11 mm.

Hay un pequeño punto ideal, entre 24 mm y 50 mm, donde es posible fabricar lentes que no sean tan grandes pero, para todo lo demás, la óptica de manipulación de la distancia focal es una barrera importante para la miniaturización.

La apertura es un límite estricto

La apertura es función de la distancia focal. Cuando hablamos de f/5.6, lo que estamos diciendo es que el iris de la lente está abierto a la distancia focal dividida por 5.6. Por ejemplo, un objetivo de 50 mm a f/2 tiene una apertura del iris de 25 mm; en f/8, el iris está abierto a 6,25 mm.

Relacionado: ¿Qué es la apertura?

Si bien esto no es un problema para los lentes gran angular, rápidamente se convierte en un problema para los teleobjetivos rápidos. Tomemos como ejemplo la increíblemente popular Canon 70-200 f/2,8: a 70 mm, el iris del objetivo tiene 25 mm de ancho, pero a 200 mm es de 71,5 mm. Esto significa que suponiendo materiales infinitamente delgados, el tamaño mínimo posible del elemento frontal de la lente es de aproximadamente 72 mm.en realidad es 88.8mm—Y simplemente no hay manera de hacerlo más pequeño.

No importa lo que Canon (o Nikon o Sony) quiera, físicamente no pueden fabricar una lente de 200 mm f/2.8 con un elemento frontal de menos de 80 mm aproximadamente. Las leyes de la física no cederán.

Los avances técnicos son un problema

Muchas lentes viejas simplemente no eran muy buenas. Tenían encanto, pero el enfoque automático estaba desactivado, había mucho viñeteado o distorsión regularmente y la imagen no era nítida en todo el encuadre. Las lentes modernas han resuelto muchos de estos problemas agregando más elementos de lente, que por supuesto, también agregan más tamaño y peso.

De manera similar, los avances modernos, como la poderosa estabilización de imagen, agregan aún más peso a lentes que ya son pesados.

Y no nos olvidemos de los objetivos con zoom. Una lente fija (casi) siempre será más pequeña y liviana que una lente con zoom que cubre la misma distancia focal porque son mucho más simples. Los lentes con zoom requieren, como habrás adivinado, más elementos de lente y partes móviles.

Realmente, la física es el problema

El problema se reduce a que las leyes de la física son un dolor de cabeza.

La óptica es un campo bien estudiado y complicado. Manipular la luz para que los objetos lejanos parezcan más cercanos o los objetos cercanos parezcan más lejanos, mientras se difuminan los fondos o se mantiene todo enfocado, y se mantiene un alto nivel de calidad de imagen solo se necesitan lentes grandes y pesados.

El sueño de que las cámaras profesionales sean cada vez más pequeñas es sólo eso por el momento: un sueño.

Crédito de la imagen: li gh tp oh y/Shuterstock, LeónRW