Fotografía 101: ¿Qué es la difracción de lentes en fotografía y cómo se puede evitar?

Las pequeñas aberturas pueden ser un regalo para los fotógrafos. En días soleados, evitan que la imagen se borre y evitan que la película física se queme con la luz solar intensa. Pero hay una desventaja de las aperturas más pequeñas cuando se trata de lograr una imagen óptimamente nítida: a medida que las aperturas se hacen más pequeñas, las imágenes se vuelven menos nítidas e incluso pueden terminar con efectos borrosos no deseados. Esto se conoce como difracción de lentes.

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• ¿Qué es la difracción de lentes?
• ¿Qué causa la difracción de la lente?
• ¿Cómo afecta la difracción a la fotografía?
• ¿Cómo se evita la difracción de la lente en la fotografía?
• Más información sobre la clase magistral de Jimmy Chin

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¿Qué es la difracción de lentes?

La difracción es un término que describe las ondas de luz que interfieren entre sí. La difracción de la lente es una interferencia óptica que se produce cuando la luz pasa a través de una pequeña abertura, como una abertura con un número f de valor pequeño. La difracción de la lente ocurre cuando tanto la longitud de onda de la luz como la abertura en sí son aproximadamente del mismo tamaño.

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Como resultado, los efectos de la difracción de la lente son más pronunciados en las fotos tomadas con lentes con distancias focales pequeñas. Esto significa que un sujeto en el primer plano de una fotografía se verá más nítido con la mayor apertura posible, asumiendo que todos los demás factores son neutrales.

¿Qué causa la difracción de la lente?

La difracción de la lente es causada por la superposición de longitudes de onda de luz forzadas a través de la misma pequeña abertura en una lente. Las ondas superpuestas interfieren entre sí al cancelar las longitudes de onda visuales. La difracción de la lente casi nunca es tan intensa como para oscurecer completamente una imagen, pero no hay duda de que las imágenes altamente difractadas carecen de la nitidez de las imágenes capturadas por lentes de mayor resolución y apertura más amplia.

Los físicos pueden explicar parcialmente la difracción de la lente a través del criterio de Rayleigh, que especifica la separación necesaria entre dos fuentes de luz para que puedan identificarse como objetos distintos. El criterio se aplica a productos de consumo como cámaras, pero también a actividades profesionales serias como la astronomía y la microscopía óptica. En teoría, cualquier sistema óptico está sujeto a los efectos de la difracción de la lente.

¿Cómo afecta la difracción a la fotografía?

En fotografía digital, los efectos de la difracción dependerán de la cantidad de píxeles en el sensor de su cámara. Cuando un patrón de difracción golpea el sensor de una cámara, producirá una imagen conocida como disco Airy. El diámetro de un disco Airy depende del diámetro de apertura de la cámara. A medida que la apertura de una lente se hace más pequeña, el disco de Airy se agranda. Lo contrario también es cierto: a medida que la apertura se ensancha, el diámetro del disco de Airy se contrae.

Como regla general, cuanto mayor sea el tamaño de píxel del sensor de una cámara, es más probable que todo un disco Airy de luz difractada quede confinado a un solo sensor. Por lo tanto:

• En un sensor de cámara de alta resolución (uno con grandes megapíxeles), la difracción se nota en configuraciones de apertura más amplias.
• En las cámaras menos sensibles (aquellas con megapíxeles más pequeños y una resolución general más baja), la difracción no se nota hasta que alcanzas aperturas mucho más pequeñas.

Esto es lógico porque las cámaras de megapíxeles grandes son más sensibles en todos los ámbitos. Muestran más de sus triunfos, pero también más de sus errores, incluidas imágenes menos nítidas y semi distorsionadas.

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¿Cómo se evita la difracción de la lente en la fotografía?

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La velocidad de obturación de una cámara y la apertura de la lente impactan la cantidad de luz que ingresa a la lente. Elegir la apertura más nítida, con la menor cantidad de difracción, no es una fórmula única para todos. El hecho es que si desea una imagen en la que todos los aspectos tengan un enfoque más o menos igual, la fotografía de pequeña apertura probablemente sea el camino a seguir. La compensación es una mayor probabilidad de difracción.

• Si solo desea enfocarse en un área pequeña de su fotografía, entonces las tomas de gran apertura serán su mejor amigo, pero terminará con fotos que presentan sujetos increíblemente nítidos (junto con fondos intencionalmente borrosos que son cualquier cosa menos nítidos) .
• Pero aquí hay algo más que es importante saber: la apertura más nítida posible, con la menor cantidad de difracción, variará según la lente que use. En casi todos los casos, una lente determinada no estará en su punto más nítido cuando se abra a su máxima apertura alcanzable. En realidad, es más nítido cuando las hojas de su diafragma se cierran un poco, creando así una apertura numérica que es un poco más pequeña de lo que la lente es físicamente capaz de producir.
• Cuando reduce ligeramente la apertura de su lente, se llama detenerse, y una cantidad prudente de detenerse puede ser su mejor amigo en la lucha contra muchos tipos de difracción de luz. Pero en el otro extremo del espectro, ya sabemos que una apertura demasiado pequeña también es uno de los principales culpables de la difracción.
• La fotografía premia un medio feliz. En este caso, seleccionar un f-stop en su DSLR que tenga una apertura relativamente grande, pero no también una apertura grande es la mejor manera de combatir rápidamente los efectos suavizantes de la difracción. Terminará con una gran profundidad de campo, con sujetos claramente enfocados que solo están mínimamente afectados por la difracción de la lente.
• Un proceso conocido como imágenes de superresolución se utiliza a veces en algunos tipos de procesamiento de imágenes digitales para contrarrestar los efectos de la difracción de la lente.

Algunos modelos de DSLR, incluidos los fabricados por Nikon, Sigma, Canon y otras marcas líderes, contienen configuraciones de software para limitar la difracción de la lente. Se dice que estas cámaras tienen una difracción limitada; de hecho, cualquier sistema óptico puede ajustarse para que esté limitado por difracción asegurándose de que su rendimiento de resolución esté limitado al límite máximo teórico del equipo.

Ya sea que esté comenzando o sueñe con convertirse en un profesional, la fotografía requiere mucha práctica y una buena dosis de paciencia. Nadie lo sabe mejor que el célebre fotógrafo de National Geographic Jimmy Chin. En su MasterClass de fotografía de aventuras, Jimmy desvela diferentes enfoques creativos para sesiones comerciales, publicaciones editoriales y proyectos apasionantes, y brinda una perspectiva valiosa sobre cómo llevar tu fotografía a nuevas alturas.

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