Un hecho que es conocido por todos los aficionados a la fotografía es que los objetivos con longitud focal corta - los conocidos como angulares- tienen un ángulo de visión mayor que los de longitud focal larga - los conocidos como teleobjetivos- y la cuestión que aquí se plantea es ¿por qué?.
En primer lugar hay que hacer dos matizaciones:
a) Una longitud focal, en términos absolutos, no es interpretable como corta o larga, salvo que tomemos en consideración el tamaño del sensor. Es decir, como aclararemos en la segunda parte de este artículo, el ángulo de visión - la cantidad de escena recogida en el encuadre- va a depender de dos factores: la longitud focal del objetivo (o la focal elegida en un zoom) y el tamaño del sensor.
b) El uso de la palabra teleobjetivo para designar a las longitudes focales largas para un tamaño de sensor dado, no es del todo correcta desde el punto de vista de la óptica de los objetivos, pero esto será el tema de un artículo posterior.
Para responder a la pregunta planteada, hemos de situarnos en el diagrama que encabeza este artículo. En él se represetan dos rayos provenientes de un punto distante (infinito). En este caso ya sabemos que ambos rayos viajan aproximadamente paralelos y que (por definición) el que pasa por el punto focal objeto F sale de la lente paralelo al eje óptico.
Para determinar la posición del punto imagen - que ya sabemos que se formará en el plano perpendicuar al eje óptico que pasa por el punto focal imagen F' - necesitamos un rayo adicional del cual conozcamos perfectamente su comportamiento.
El rayo elegido es el que atraviesa el centro de la lente. Se puede demostrar (cosa que no haré pues este blog, aunque pueda parecer lo contrario, es de fotografía y no de óptica) que sale con la misma dirección y con un desplazamiento proporcional al grosor de la lente. La justificación es que en esta zona de la lente las dos caras son aproximadamente paralelas. El desplazamiento es básicamente proporcional al grosor de la lente. Para nuestro modelo de lentes delgadas, podemos considerarlo despreciable.
Lo realmente significativo de esta figura a efectos de la respuesta que pretendemos dar es que el punto imagen se forma en alguna posición dentro de este rayo. Es decir el punto imagen P' de un punto distante P que está situado formando un cierto ángulo con el eje óptico se forma en algún punto dentro del rayo que pasa por el centro de la lente, en concreto en la posición que intersecta (corta) el plano focal imagen.
Habremos de esperar a la segunda parte de este artículo para desvelar completamente el misterio.