Come influisce la lunghezza focale sull'apertura?

Lunghezza focale e apertura sono due quantità separate. La lunghezza focale è una misura della distanza dal piano principale al punto focale.

L'apertura è una misura del diametro della pupilla d'entrata.

Per mantenere le cose semplici, usiamo una singola lente sottile come esempio.

La lunghezza focale è la distanza dalla lente al punto focale.

L'apertura è il diametro della lente.

Cambiando uno non cambia l'altro.

Il rapporto lunghezza focale/diametro dà il F/# della lente. Questo è un rapporto molto comune e utile che fondamentalmente dà l'angolo del cono di luce al fuoco.

Metà angolo = arcsin(NA)

dove NA = 1/(2F/#)

e NA = Apertura Numerica.

Se si mantiene la lunghezza focale (f) fissa ma si aumenta l'apertura (D), la F/# si riduce. Si lascia entrare più luce attraverso l'obiettivo e l'angolo del cono di luce a fuoco aumenta.

In genere, le aberrazioni di un obiettivo aumentano con F/#^2 o più e aumentano anche con il campo visivo. Questo è il motivo per cui gli obiettivi veloci sono più costosi di quelli lenti. (Veloce significa F/# più piccolo).