Fresnel lens
La lente de Fresnel es un tipo especial de lente escalonada diseñada para reducir considerablemente el grosor y el peso de una lente convencional, manteniendo su comportamiento óptico general. Se emplea ampliamente en sistemas de iluminación, proyección y en dispositivos ópticos fotográficos donde la calidad absoluta de la imagen no es prioritaria, pero sí lo son la ligereza y la eficiencia luminosa.
Principio de construcción.
Una lente gruesa convencional puede descomponerse en zonas anulares concéntricas. En la lente de Fresnel, cada una de esas zonas se transforma en un escalón prismático, conservando la inclinación necesaria para desviar los rayos como lo haría la superficie curva original. Así se obtiene una lente mucho más delgada y liviana que una óptica plano-convexa o biconvexa equivalente.
Este diseño fue ideado por A. J. Fresnel en el siglo XIX y tuvo una aplicación fundamental en faros y sistemas de señalización, donde era necesario concentrar gran cantidad de luz con elementos ópticos de gran diámetro pero peso reducido.
Uso como condensador y en proyección.
En fotografía y proyección, la lente de Fresnel se utiliza con frecuencia como condensador para dirigir la luz de una fuente hacia el sistema óptico principal. En proyectores de iluminación y pantallas de retroproyección, su función es redistribuir el flujo luminoso, aumentando la iluminación en las zonas periféricas del campo.
Colocada próxima a una pantalla de enfoque o a un cristal esmerilado, actúa como lente de campo, ayudando a compensar la pérdida de luminosidad en los ángulos de la imagen.
Lentes de campo y sistemas de enfoque.
Muchas cámaras réflex incorporan lentes de Fresnel como lentes de campo combinadas con la pantalla de enfoque. En modelos avanzados, estas lentes incluyen zonas con microprismas o anillos especiales que facilitan el enfoque crítico.
El conjunto formado por lente de campo y superficie difusora permite obtener una imagen más luminosa y uniforme, reduciendo el efecto de oscurecimiento en los bordes del campo.
Difusión, punto caliente y eficiencia luminosa.
En pantallas de proyección o enfoque, la difusión de la luz es necesaria para que la imagen pueda verse desde distintos ángulos. Materiales como el vidrio opalino proporcionan excelente difusión, pero con baja transmisión. El cristal esmerilado simple transmite más luz, aunque puede producir un “punto caliente”, zona más brillante que sigue la posición del observador.
La adición de una lente de Fresnel como lente de campo aumenta el tamaño efectivo de ese punto y distribuye mejor la luz, mejorando la luminosidad general sin recurrir a superficies excesivamente difusoras.
Aplicaciones fotográficas e iluminación.
Además de su uso en sistemas de visión, las lentes de Fresnel se emplean en luminarias de estudio, donde permiten concentrar o modelar el haz luminoso con elementos relativamente ligeros y resistentes al calor. También son habituales en sistemas de retroproyección y dispositivos ópticos portátiles, donde la reducción de masa es un factor determinante.
Bibliografía utilizada: EPF, EFF, FPP, ETC.
Se sugiere consultar las entradas pantalla de enfoque, condensador, objetivo.
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