Teleobjetivo

Una colección de lentes de telefoto

Un teleobjetivo, en fotografía y cinematografía, es un tipo específico de lente de enfoque largo en el que la longitud física de la lente es más corta que la distancia focal. Esto se logra mediante la incorporación de un grupo de lentes especial conocido como grupo de teleobjetivo que extiende la trayectoria de la luz para crear una lente de enfoque largo en un diseño general mucho más corto. El ángulo de visión y otros efectos de los objetivos de enfoque largo son los mismos que los de los teleobjetivos de la misma distancia focal especificada. Los objetivos de distancia focal larga a menudo se denominan informalmente teleobjetivos, aunque esto es técnicamente incorrecto: un teleobjetivo incorpora específicamente el grupo de teleobjetivos.

Los teleobjetivos a veces se dividen en subtipos adicionales de teleobjetivo corto (85–135 mm en formato de película de 35 mm), teleobjetivo medio: (135–300 mm en formato de película de 35 mm) y superteleobjetivo (más de 300 mm en formato de película de 35 mm).

Construcción

Lente largo no-telefoto de 500 mm con una longitud física igual a su longitud focal.

Una lente de zoom telefoto de 150–500 mm, físicamente mucho más corta que su longitud focal máxima.

A diferencia de un teleobjetivo, para cualquier distancia focal dada, un objetivo simple de diseño que no es de teleobjetivo se construye a partir de un solo objetivo (que puede, para minimizar las aberraciones, constar de varios elementos para formar un objetivo acromático). Para enfocar un objeto en el infinito, la distancia desde esta única lente hasta el plano focal de la cámara (donde se encuentra el sensor o la película, respectivamente) debe ajustarse a esta distancia focal. Por ejemplo, dada una distancia focal de 500 mm, la distancia entre la lente y el plano focal es de 500 mm. Cuanto más aumenta la distancia focal, más difícil de manejar es la longitud física de una lente tan simple.

Pero lentes tan simples no son teleobjetivos, sin importar cuán extrema sea la distancia focal: se conocen como lentes de enfoque largo. Mientras que el centro óptico de una lente simple ("no telefoto") está dentro de la construcción, la lente telefoto mueve el centro óptico frente a la construcción. Mientras que la longitud de una lente de enfoque largo se aproxima a su distancia focal, un teleobjetivo logra ser más corto que su distancia focal. Por ejemplo, un teleobjetivo puede tener una distancia focal de 400 mm, mientras que es más corto que eso.

Diagrama de una lente típica de telefoto con una lente positiva grande y un grupo de telefoto negativo más pequeño combinado para crear una longitud focal mucho más larga - f.

Un teleobjetivo funciona teniendo el elemento más externo (es decir, captador de luz) de una distancia focal mucho más corta que el objetivo equivalente de foco largo y luego incorporando un segundo conjunto de elementos cerca de la película o plano del sensor que extienden el cono de luz de modo que parece haber venido de una lente de distancia focal mucho mayor. La construcción básica de un teleobjetivo consiste en elementos de lentes frontales que, como grupo, tienen un enfoque positivo. La distancia focal de este grupo es más corta que la distancia focal efectiva de la lente. Los rayos convergentes de este grupo son interceptados por el grupo de lentes traseros, a veces llamado "grupo de teleobjetivo" que tiene un enfoque negativo. Los diseños de teleobjetivo más simples podrían consistir en un elemento en cada grupo, pero en la práctica, se usa más de un elemento en cada grupo para corregir varias aberraciones. La combinación de estos dos grupos produce un conjunto de lentes que es físicamente más corto que una lente de enfoque largo que produce el mismo tamaño de imagen.

Diagrama de una lente de espejos catadioptricos.

Esta misma propiedad se logra en lentes de cámaras que combinan espejos con lentes. Estos diseños, denominados catadióptricos, 'reflex' o 'espejo' Las lentes tienen un espejo curvo como objetivo principal con alguna forma de lente negativa frente al espejo para corregir las aberraciones ópticas. También usan un espejo secundario curvo para transmitir la imagen que extiende el cono de luz de la misma manera que lo hace el grupo de teleobjetivo de lente negativa. Los espejos también pliegan el camino de la luz. Esto los hace mucho más cortos, livianos y económicos que una lente completamente refractiva, pero a costa de algunos compromisos ópticos debido a las aberraciones causadas por la obstrucción central del espejo secundario.

El teleobjetivo no catadióptrico más pesado para uso civil fue fabricado por Carl Zeiss y tiene una distancia focal de 1700 mm con una apertura máxima de f/4, lo que implica una pupila de entrada de 425 mm (16,7 pulgadas). Está diseñado para usarse con una cámara Hasselblad 203 FE de formato medio y pesa 256 kg (564 lb).

El diseño del teleobjetivo también se ha utilizado para los ángulos amplios, al menos una vez en el caso de la Olympus XA, donde permitía que una distancia focal de 35 mm encajara en un cuerpo de cámara extracompacto.

Objetivos de retroenfoque

Un diagrama de luz viaja a través de una lente de gran angular mostrando cómo la longitud focal puede ser más corta que la lente.

Al invertir la configuración de teleobjetivo, empleando uno o más grupos de lentes negativos frente a un grupo de lentes positivos, se crea un lente gran angular con una mayor distancia focal trasera. Estos se denominan lentes de retroenfoque o teleobjetivos invertidos, que tienen una mayor distancia desde el elemento trasero al plano de la película de lo que permitiría su distancia focal con un diseño óptico de lente de gran angular convencional. Esto permite un mayor espacio libre para otras partes ópticas o mecánicas, como las partes del espejo en una cámara réflex de lente única. Los lentes con zoom que son teleobjetivos en un extremo del rango del zoom y retroenfoque en el otro ahora son comunes.

Historia

Un Canon New F-1 (1981), una cámara de 35 mm con lente de zoom de telefoto con longitud focal de 70-210 mm.

Cámaras digitales compactas como el Panasonic Lumix DMC-TZ18 (2010) suelen tener lentes superzoom con gran longitud focal. El objetivo está completamente almacenado dentro de la cámara en estado de apagado y tiene una longitud de focal máxima (muestra) de 384 mm (calculado equivalente a 35 mm de película), mínimo es de 24 mm, un factor de 16.

El concepto de teleobjetivo, en forma de reflejo, fue descrito por primera vez por Johannes Kepler en su Dioptrice de 1611 y reinventado por Peter Barlow en 1834.

Las historias de la fotografía suelen acreditar a Thomas Rudolphus Dallmeyer con la invención del teleobjetivo fotográfico en 1891, aunque fue inventado de forma independiente por otros por la misma época; algunos le dan crédito a su padre John Henry Dallmeyer en 1860.

En 1883 o 1884, el fotógrafo neozelandés Alexander McKay descubrió que podía crear una lente de foco largo mucho más manejable al combinar una lente de objetivo de telescopio de distancia focal más corta con lentes negativas y otras partes ópticas de los anteojos de ópera para modificar el cono de luz. Algunas de sus fotografías se conservan en los fondos de la Biblioteca Turnbull en Wellington, y dos de ellas pueden fecharse inequívocamente como tomadas durante mayo de 1886. Una de las fotografías de McKay muestra un buque de guerra anclado en el puerto de Wellington alrededor de dos y medio kilómetro de distancia, con sus líneas de aparejo y puertos de armas claramente visibles. La otra, tomada desde el mismo punto, es de un hotel local, el Shepherds Arms, a unos 100 metros de distancia de la cámara. Los mástiles del barco son visibles en el fondo. Los otros logros fotográficos de McKay incluyen microfotografías y una "técnica sin sombras" para fotografiar fósiles.

McKay presentó su trabajo a la Sociedad Filosófica de Wellington (precursora de la Sociedad Real de Nueva Zelanda) en 1890.