Todos sabemos que los haces de luz viajan en línea recta (haz del alemán recto como el tronco de un árbol). También sabemos que las ondas de sonido se doblan alrededor de un obstáculo. Podemos escuchar a alguien gritar detrás de un árbol. Quizás sepa que las ondas de agua también se doblan alrededor de los obstáculos. Pero, ¿sabías que los rayos de luz que pastan en un borde opaco afilado se filtran en el camino de los rayos de luz que simplemente despejan el borde? Estamos hablando de las cuchillas de la abertura de la lente. Estamos hablando de “difracción” (latín para cambiar de dirección).
Algunos de los rayos de luz que deberían estar sombreados por las láminas del iris combinan con la imagen que forma los rayos. Estos rayos sangrantes hacen que la línea de demarcación entre la luz y la sombra se vuelva indistinta. Además, estas ondas de luz sangrante interfieren destructivamente formando una serie de bandas de interferencia que rodean lo que esperamos sea un pequeño punto de luz proyectado demasiado pequeño para ser discernido. En cambio, lo que vemos es un círculo central rodeado de bandas concéntricas. Estos círculos indistintos disminuyen en intensidad y espaciamiento desde el punto central. Podemos verlos si examinamos la imagen con una lupa.
En realidad estamos viendo dos fenómenos: interferencia y difracción. Estos se entrelazan para hacer que lo que queremos sea un punto de luz demasiado pequeño para ser discernido (sin dimensiones), para que aparezca como un círculo de luz con bordes ondulados. A esto le llamamos “Airy Disc” (disco de luz que vemos en el aire con la ayuda de una lupa).
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Esto fue bien estudiado por John Strutt, un noble inglés, 3er Barón Rayleigh 1842-1919 Premio Nobel). El Criterio de Rayleigh para lentes sigue siendo válido a pesar de nuestros mejores esfuerzos. El poder de resolución de una lente se da como líneas resueltas por milímetro. Esto significa que podemos distinguir un espacio entre líneas estrechamente gobernadas. Poder de resolución (RP) = 1392 / número f (diferente para cada longitud de onda, pero fotográficamente usamos 1392).
f / 1 = 1392
f / 1.4 = 994
f / 2 = 696
f / 2.8 = 497
f / 4 = 348
f / 5.6 = 249
f / 8 = 174
f / 11 = 127
f / 16 = 57
Nota: f / 8 excede lo que es pictóricamente útil para la fotografía.
