Lente normal

En fotografía y cinematografía , un objetivo normal es aquel que reproduce un campo de visión que resulta "natural" para el observador humano. Por el contrario, la compresión y expansión de la profundidad de campo, con distancias focales más cortas o más largas , introduce una distorsión perceptible y, en ocasiones, molesta.

La tecnología fotográfica emplea métodos físicos diferentes a los del ojo humano para capturar imágenes. Por lo tanto, fabricar lentes que produzcan imágenes que parezcan naturales para la visión humana resulta problemático.

El ojo tiene una distancia focal nominal de aproximadamente 17  mm, ^{[ 1 ]} pero varía con la acomodación . La naturaleza de la visión binocular humana , que utiliza dos lentes en lugar de una sola, y el procesamiento posterior por parte de la corteza es muy diferente del proceso de hacer y renderizar una fotografía, un video o una película, y luego mirarlos.

La estructura del ojo humano tiene una retina cóncava , en lugar de un sensor plano. Esto produce efectos observados por Abraham Bosse , quien, en su ilustración de 1665, Para demostrar que no se puede definir ni pintar como ve el ojo , demostró cómo la proyección circular del cono visual entra en conflicto con el plano de la superficie de la imagen, ^{[ 2 ]} lo que provocó un debate continuo sobre si las líneas rectas del mundo se perciben como rectas o curvas en forma de distorsión de barril , y si deberían representarse como rectas en el plano de la imagen. ^{[ 3 ]}

La figura del tablero de ajedrez con alfileres de Hermann von Helmholtz demuestra que las líneas rectas en el mundo no siempre se perciben como rectas y, a la inversa, que las líneas curvas en el mundo a veces pueden verse como rectas. ^{[ 4 ]} Además, la retina tiene una sensibilidad variable en su campo de visión horizontal de más de 180°, así como diferencias en la resolución entre la visión periférica y la foveal . ^{[ 5 ]}

Dadas estas diferencias entre la visión humana y las lentes de las cámaras, las explicaciones en los textos de fotografía para dar cuenta de esta discrepancia tienden a pasar por alto o simplemente a reformular el problema en términos de los fenómenos observados, o afirman que usar  lentes de 50 mm "se aproxima al ángulo de visión y la magnificación de la visión humana" ^{[ 6 ]} , o que "la distancia focal normal para un formato dado se aproxima más a la visión humana y proyecta una imagen con la menor distorsión y compresión del espacio desde el primer plano hasta el fondo" ^{[ 7 ]} , o que "la perspectiva es correcta y nos sentimos más cómodos con una imagen capturada con una lente de 50 mm" ^{[ 8 ] .}

Una prueba de lo que es una lente normal, entonces, es encontrar una que reproduzca una fotografía impresa (o mostrada de otra manera) de una escena que cuando se sostiene a una distancia de visión "normal" (generalmente a la distancia de un brazo) frente a la escena original y se observa con un ojo, coincide con la perspectiva del mundo real y la perspectiva representada, aunque Maurice Pirenne (en 1970) y otros demuestran que es posible ver una escena hecha con cualquier lente en perspectiva normal si se ajusta la distancia de visión; pero ese rango se vuelve impracticablemente cercano para fotografías de gran angular o demasiado largo para un teleobjetivo, y requiere verla desde un punto estático en el centro de la perspectiva desde la cual se hizo la imagen, ^{[ 9 ]} apoyando las observaciones de las pinturas de perspectiva hechas por Leonardo da Vinci . ^{[ 10 ]}

Un objetivo normal suele tener un ángulo de visión cercano a un radián (~57,296°) del círculo de imagen del sistema óptico . Para el formato 135 (24 x 36 mm), con un diámetro del círculo de imagen inscrito igual a la diagonal del marco (43,266 mm), la distancia focal que tiene un ángulo de un radián del círculo inscrito es de 39,6 mm; la distancia focal que tiene un ángulo de un radián del círculo de imagen inscrito horizontalmente es de 33 mm; la distancia focal que tiene un ángulo de un radián del círculo inscrito verticalmente es de 22 mm. Esto se correlaciona con la popularidad de los objetivos de 35 y 24 mm, y la existencia de objetivos de 40 mm, aunque estos últimos con una oferta más limitada. Un objetivo de 50 mm tiene un ángulo de visión del círculo inscrito verticalmente de ~0,5 radianes. Una distancia focal de 70 mm tiene un ángulo de visión circular inscrito horizontalmente de aproximadamente 0,5 radianes. Una lente de 85 mm tiene un ángulo de visión circular inscrito (diagonal del marco) de aproximadamente 0,5 radianes. En efecto, el trío de 24, 35 y 40 mm tiene una relación de 1:2 con el trío de 50, 70 y 85 mm de distancias focales. Las lentes "normales", aquellas que cubren un radián en al menos uno de sus círculos de imagen inscritos o escritos, pertenecen al primer grupo, con las lentes de 35 y 40 mm más cerca de un radián que las de 50 mm.             

Los objetivos con distancias focales más largas o más cortas producen un campo de visión expandido o contraído que parece distorsionar la perspectiva cuando se observa desde una distancia de visión normal. ^{[ 11 ] [ 12 ]} Los objetivos de distancia focal más corta se denominan objetivos gran angular , mientras que los de distancia focal más larga se denominan objetivos de largo enfoque ^{[ 13 ]} (siendo los teleobjetivos los más comunes de este tipo ). Superponer una imagen impresa de gran angular sobre la escena original requeriría sostenerla más cerca del ojo, mientras que la imagen del teleobjetivo tendría que colocarse bien adentro de la profundidad de la escena fotografiada, o una pequeña impresión que se sostendría a la distancia de un brazo, para que coincidieran sus perspectivas.

Tal es el alcance de las distorsiones de perspectiva con estas lentes que podrían no ser admitidas como prueba legal. ^{[ 14 ]}

La Enciclopedia de Fotografía del ICP señala que, a efectos legales:

"Los jueces no admitirán una fotografía que parezca haber sido manipulada o que distorsione algún aspecto de la escena [o que no muestre una perspectiva normal]... Es decir, las relaciones de tamaño de los objetos en la fotografía deben ser equivalentes a lo que realmente son." ^{[ 15 ]}

Para fotografía fija, un objetivo con una distancia focal aproximadamente igual al tamaño diagonal de la película o del formato del sensor se considera un objetivo normal; su ángulo de visión es similar al ángulo subtendido por una impresión suficientemente grande vista a una distancia de visualización típica igual a la diagonal de la impresión; ^{[ 12 ]} este ángulo de visión es de aproximadamente 53° en diagonal. Para cinematografía, donde la imagen es más grande en relación con la distancia de visualización, un objetivo más angular con una distancia focal de aproximadamente un cuarto de la diagonal de la película o del sensor se considera «normal». El término objetivo normal también puede usarse como sinónimo de objetivo rectilíneo . Este es un uso completamente diferente del término.

• Óptica
• Distorsión
• Percepción
• Percepción visual
• Diseño de lentes