coefficient of aperture
En fotografía, el coeficiente de abertura describe cuánta luz puede atravesar un objetivo desde un objeto que no se encuentra en el infinito. A diferencia del número f, que supone una fuente lejana y rayos paralelos al eje óptico, el coeficiente de abertura considera la geometría real cuando el sujeto está cerca del objetivo.
Este coeficiente se vuelve clave en situaciones cotidianas como retratos, fotografía de producto, macrofotografía o tomas en interiores. En todos estos casos, el haz de luz entra con cierto ángulo y no como un rayo paralelo, como lo haría la luz de una estrella.
Un objetivo con mayor coeficiente de abertura puede recoger más luz cuando el sujeto está a una distancia finita. Esto se traduce en mejores condiciones de exposición, menor ruido en altas sensibilidades, y más control sobre la profundidad de campo y la nitidez aparente.
NdelE: En las enciclopedias de fotografía suele utilizarse tanto el termino «Abertura» como el termino «Apertura». Por razones practicas, conservaremos el texto original de cada enciclopedia. En cada entrada del blog se hallaran ambos, con el fin de facilitar la búsqueda por ambos términos.
Cómo se mide y qué representa.
El coeficiente de abertura se expresa mediante la fórmula:
2n · sen α
Donde:
- n es el índice de refracción del medio donde se forma la imagen (en fotografía normal, el aire, n ≈ 1),
- α es el ángulo entre el eje óptico y el rayo más inclinado que pasa por el borde de la abertura límite.
En condiciones normales, este valor numérico rara vez se publica en especificaciones fotográficas, pero se encuentra implícito en el diseño del objetivo. Cuanto más amplio sea el ángulo α y mayor el índice n, más luz podrá captar el sistema.
En fotografía con flash de estudio, objetivos macro o ampliadoras, donde la distancia objeto-objetivo es corta, este coeficiente tiene un impacto directo en la luminosidad efectiva.
Diferencias con el número ƒ.
El número f, o relación focal, es la distancia focal dividida por el diámetro de la pupila de entrada. Sirve como una forma práctica de comparar luminosidad entre objetivos, siempre que se enfoque al infinito.
Sin embargo, cuando se fotografía a corta distancia, el número f pierde parte de su validez. La luz no entra en forma paralela, y la distancia entre la pupila de entrada y el plano imagen varía. En estas condiciones, el coeficiente de abertura proporciona una medida más realista del rendimiento óptico.
Mientras el número f es útil para la exposición automática y la compatibilidad con fotómetros, el coeficiente de abertura ofrece una visión más precisa desde el punto de vista físico.
Objetivos diseñados para la reproducción o la macrofotografía suelen corregir su número f según el aumento, pero lo que realmente cambia es el coeficiente de abertura, porque el ángulo de entrada de la luz se modifica.
Influencia en la calidad de imagen.
El coeficiente de abertura afecta mucho más que la exposición. En primer lugar, determina la resolución potencial del sistema: un haz más ancho puede definir mejor los detalles más pequeños.
También influye en el contraste, ya que los rayos oblicuos son más susceptibles a las aberraciones ópticas. Por eso, en lentes de calidad técnica, se busca maximizar el coeficiente de abertura sin comprometer la corrección de aberraciones.
En cuanto a la profundidad de campo, esta se ve modificada por el ángulo de los rayos. Un sistema con gran coeficiente de abertura tendrá un cono de luz más amplio, y por lo tanto una zona de nitidez más estrecha. Sin embargo, esa zona será más nítida en su interior.
Por último, el coeficiente influye también en la eficiencia energética del sistema: a mayor valor, más energía llega al plano imagen, lo que puede mejorar la relación señal/ruido en sensores digitales.
Aplicaciones prácticas y ejemplos.
Aunque rara vez se mencione, el coeficiente de abertura es esencial en objetivos especiales. Algunos ejemplos:
- Lentes macro, como los Zeiss Luminar o Leitz Photar, están diseñados para ofrecer un alto coeficiente de abertura en distancias cortas.
- Lentes de reproducción, como los Rodenstock Apo-Rodagon D, aprovechan esta propiedad para asegurar una iluminación uniforme y una gran resolución.
- Lentes para microscopía fotográfica, donde el diseño óptico se adapta a un ángulo de incidencia muy amplio, optimizando el coeficiente de abertura.
En estos contextos, la transmisión de luz no depende solo de la apertura nominal, sino de cómo inciden los rayos en el sistema óptico.
Apéndice: formulación física del coeficiente de abertura.
El coeficiente de abertura está directamente relacionado con el concepto de apertura numérica, introducido por Ernst Abbe en el siglo XIX, fundamental en microscopía.
La apertura numérica (NA) se define como:
NA = n · sen α
En fotografía se emplea a veces la expresión 2n · sen α, porque se consideran tanto los rayos de entrada como los de salida del objetivo (en sistemas simétricos), o bien se duplica el valor para expresar el ángulo completo del haz.
Este coeficiente representa la capacidad del sistema óptico para recoger luz difusa y resolver detalles finos. A mayor valor, mayor resolución y mejor rendimiento en condiciones de bajo contraste.
Sin embargo, aumentar el coeficiente implica aceptar desafíos técnicos: mayor ángulo de entrada significa más aberraciones, más exigencias para los revestimientos antirreflejo y para la calidad de los vidrios ópticos.
Por eso, aunque el coeficiente de abertura no suele figurar en las especificaciones de objetivos fotográficos comunes, los diseñadores ópticos lo consideran de forma prioritaria, especialmente en fotografía técnica y científica.
¿Quieres apoyar este proyecto?
Fotoconmac, Foto con Mac, Instagram, Facebook, Twitter, Threads, Esteban Mac Allister.