Diafragma (òptica)

Diferents obertures del diafragma.

En fotografia el diafragma és l'estrenyiment variable per mitjà d'un sistema de làmines fines que, situat entre les lents de l'objectiu, permet graduar la quantitat de llum que entra a la càmera. Sol ser un disc o sistema d'aletes disposa l'objectiu d'una càmera de manera que restringeix el pas de la llum, generalment de forma ajustable. Les progressives variacions d'obertura del diafragma s'especifiquen mitjançant el nombre f, que és la relació entre la longitud focal i el diàmetre d'obertura efectiu.

Diafragma en fotografia

Diafragma de 19 làmines dins d'un lent tècnic

Diafragma nu

Evolució

El diafragma és la part de la càmera que determina la mida de l'obertura. En la seva forma més elemental, usada en les càmeres més antigues, no era més que una placa perforada.

Els primitius diafragmes ajustables consistien en una platina metàl·lica amb diversos orificis de mides diferents que es lliscava o girava davant l'objectiu. Actualment gairebé tots els diafragmes ajustables adopten el disseny anomenat iris, que consisteix en un joc de laminetes metàl·liques imbricades que determinen entre si una obertura de forma aproximadament circular i diàmetre contínuament variable que es controla per mitjà d'un anell disposa el cos de l'objectiu.

El diafragma pot anar muntat per davant o per darrere de aquell, encara que en els dissenys compostos va gairebé sempre en el centre del sistema òptic. L'anomenat diafragma-obturador és un mecanisme similar en el qual les laminetes poden tancar per complet l'obertura i combinen així en un sol dispositiu les funcions del diafragma i l'obturador. Aquesta disposició impedeix naturalment la lectura i enquadrament a través de l'objectiu.

Diafragma i número f

Article principal: nombre f (òptica)

La capacitat que té un objectiu per deixar passar la llum s'anomena lluminositat . Una de les maneres d'indicar aquesta lluminositat és mitjançant el número f que es defineix com la divisió de la distància focal de l'objectiu pel diàmetre de l'obertura efectiva. Aquesta relació dóna lloc a una escala normalitzada en progressió de ${\sqrt {2}}$: 1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11 16 22 32 45 etc. El salt d'un valor al següent s'anomena pas. El valor mínim que pot tenir el nombre f és 0,3. Encara que aquest valor és inabastable en la pràctica.

Estrictament parlant, el nombre f no depèn de la distància focal de l'objectiu, sinó de la distància a la qual hi ha el centre òptic (el node únic d'una lent prima amb la mateixa potència que l'objectiu) de la imatge que forma. Quan l'objectiu està enfocat "a infinit" aquesta distància resulta ser la inversa de la potència de l'objectiu (distància focal). Per tant al enfocar a altres distàncies la lluminositat canvia, reduint. Aquesta variació està minimitzada perquè quedi dins d'un terç de pas de la lluminositat teòrica aportada pel nombre f. En cinema si es té en compte aquesta variació i es fan servir dos nombres per a indicar la lluminositat: el fy el t. El f és calculat i serveix per determinar la profunditat de camp. El t és el nombre f teòricament corresponent a la lluminositat real mesura. Aquests números no solen diferir en més d'un terç de pas.

Diafragma i profunditat de camp

Article principal: profunditat de camp

El diafragma afecta en gran mesura la profunditat de camp. Com més tancat sigui (major nombre f), major serà la profunditat de camp. Com més obert estigui (menor nombre f) més petita és la profunditat de camp. Aquest comportament és a causa del fenomen de colimación de la llum. Els raigs de llum que passen per una obertura petita estan més alineats que en una obertura gran i això es tradueix en major nitidesa a distàncies més allunyades del punt focal.

Diafragma i nitidesa

El diafragma té conseqüències directes també en la nitidesa de la imatge. Amb obertures petites (nombre f alt) la difracció augmenta afectant negativament la nitidesa. Amb obertures petites s'obté major nitidesa però en una àrea més limitada, a causa del increment de la profunditat de camp. Encara que en teoria hauria aconseguir major nitidesa amb obertures grans, a la pràctica això no és així, ja que a obertures grans (nombre f petit), les limitacions de disseny de l'objectiu conegudes com aberracions, dominen sobre l'obertura àmplia i la nitidesa empitjora. Per objectius antics, una regla pràctica per obtenir bona nitidesa és situar l'obertura de f/8 af/11, de manera que a més s'aconsegueix una bona profunditat de camp. Els objectius més moderns solen tenir elements múltiples i lents especials que corregeixen les aberracions, la qual cosa permet aconseguir major nitidesa a números f més baixos, generalment entre f/5.6 yf/6.3. El valor òptim del nombre f per màxima nitidesa és una característica pròpia de cada objectiu que els fabricants no solen publicar, però que es pot obtenir fent proves a diferents obertures.

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Diafragma