De qué depende la difracción? solo del número f usado

Guillermo Luijk

Gurú Fujista
El otro día leía en un artículo algo que me dejó bastante patidifuso: el autor explicaba que la difracción dependía de la distancia focal, afectando más a las focales angulares que por lo tanto se verían limitadas antes por difracción que las focales tele, es decir a aberturas mayores (números f más bajos).

Lo que ocurre en la práctica es que las dos variables de las que depende la difracción: la abertura física y la distancia focal, reman en sentido contrario cancelándose mútualmente y haciendo que la difracción no dependa de la focal sino solo del número f usado:
  • El efecto de ampliar la focal: si duplicas la distancia focal (pasando, por ejemplo, de 50 mm a 100 mm) manteniendo el número f constante (digamos f/8), estás alejando el plano focal del diafragma. Geométricamente, esto amplía la proyección de cualquier estructura óptica en la misma proporción (un factor 2), lo que tendería a duplicar el tamaño físico del disco de Airy sobre el sensor.
  • El efecto de la abertura física: sin embargo, para mantener ese f/8 con una focal de 100 mm, la abertura física del diafragma debe duplicar su tamaño en comparación con el objetivo de 50 mm. Al aumentar el diámetro de la pupila, la difracción inicial se reduce proporcionalmente (la luz se confina en un ángulo dos veces menor).
La cancelación entre la abertura física y la distancia focal en el fenómeno de la difracción es una de las consecuencias más elegantes de la óptica ondulatoria aplicada a la fotografía: el factor de escala lineal introducido por la mayor distancia focal es compensado por la mayor concentración angular derivada de un diafragma físico más ancho. Como consecuencia, un objetivo ultraangular de 14 mm a f/8 y un teleobjetivo de 400 mm a f/8 generan un disco de Airy con el mismo tamaño sobre el sensor.

En un objetivo real, tanto la construcción de la abertura física como la distancia real que recorren los rayos no se regirá exactamente por aquello que en una lente ideal definen el número f y la distancia focal, pero será muy parecido y el resultado a efectos de su influencia sobre la difracción será similar.

He hecho una prueba de difracción con una Sony A7 II (FF de 24Mpx) y 3 objetivos de focales: Canon FDn 24mm f/2,8, Canon FDn 50mm f/1,4 y Canon FDn 100mm f/2,8. El resultado es el mismo en los tres (se muestran recortes al 200%):
  • A f/8 el efecto de la difracción, aunque no invisible, es todavía despreciable a efectos prácticos
  • A f/11 se empieza a notar ya pérdida de nitidez, aunque todavía asumible si buscamos determinada PDC como objetivo principal por ejemplo
  • A f/16 la difracción ya provoca una importante pérdida de nitidez que hace poco recomendable su uso si buscamos la máxima calidad de imagen
  • A f/22 y f/32 (solo uno de los 3 objetivos probados cierra a f/32) la difracción directamente hace estragos en la nitidez
Estos valores sirven para una cámara FF de 24Mpx (o una APS de 10,2Mpx, o una M4/3 de 6,25Mpx). En sensores más densos (menor tamaño de fotosito, que es la variable clave) la difracción se notará antes y viceversa.

Aquí se ve sin la compresión del foro:


difraccionbis.jpg


Salu2!
 
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