¿Cómo puedo hacer un sistema de lente de proyector con una profundidad de enfoque relativamente amplia?

Necesito responder esto desde la perspectiva de un fotógrafo ya que no soy un diseñador de lentes.

Un proyector es algo así como la fotografía macro y aún más como una ampliadora. El enfoque se logra equilibrando las distancias desde la imagen que se proyecta y la superficie sobre la que se proyecta. En ese sentido, puede mejorar el DOF de la imagen de la pared de varias maneras:

1. Aumente el tamaño de la imagen que se proyecta y muévala más lejos de la lente. Esto limita la luz angular que ingresa a la lente que luego se ‘confundirá’ en el foco.
2. Incluya una abertura en la lente y ciérrela un poco hacia abajo. Esto limita adicionalmente la luz angular que ingresa a la lente, pero tiene el efecto no deseado de limitar la cantidad de luz y oscurecer la imagen proyectada. También puede perder claridad en la difracción … Hay tanta claridad que puede obtener de una abertura de orificio en una lente.
3. Los ampliadores ganaron claridad al ‘condensar’ (preenfocar) la luz antes de que golpeara la imagen proyectada. Esto hizo que la luz difusa fuera menos angular antes de golpear la lente más grande, haciendo que la imagen fuera mucho más nítida. En resumen, el sistema de lentes no estaba completamente contenido dentro de la lente.
4. Limite el tamaño de la imagen proyectada. Esto puede no ser deseable, pero cuanto mayor sea la ampliación, más crítico será el enfoque. Por supuesto, esto se compensa con la distancia de visualización. Cuanto mayor es la distancia de visualización, más indulgentes somos de los problemas de claridad.

El problema aquí es que la mayoría de los sistemas de proyectores no tienen ninguna abertura porque la abertura reduce la luz total que sale de la unidad, atenuando la imagen. Especialmente para sistemas de tiro corto, como un pico proyector.

DoF es básicamente una relación de la distancia al plano focal, la distancia desde la lente a la superficie sobre la que se proyecta. Cuanto mayor es la distancia, mayor es el DoF, ya que son proporcionales.

Puede agregar la apertura después del último elemento de la lente. Es decir, puede pegar un trozo de cartón con un agujero que sea más pequeño que la lente. Esto es bastante simple de hacer. De hecho, para obtener un bokeh divertido de las luces, las cámaras tienen aperturas externas especiales que se agregan donde normalmente iría un filtro, como este:
[Fuente: fotografía de bricolaje]

A medida que aprieta la apertura, el DoF se convertirá en un mayor porcentaje de la distancia al plano focal. Probablemente hay fórmulas para calcular esto, pero debes conocer muchos más detalles sobre tu lente. En cambio, probablemente sea más fácil hacer prueba y error hasta que obtenga la Profundidad de foco para el proyector que necesita.

Tenga en cuenta que el ojo humano percibe menos detalles cuanto más lejos se encuentre del sujeto. Esto significa que el rango de enfoque aceptable cuando se ve una pantalla de cine desde el centro del teatro es mucho más amplio que cuando se está parado al lado de la pantalla. Es posible que no necesite tanta DoF como cree si retrocede la distancia de visualización.