foco

En óptica, el foco es el punto donde los rayos de luz paralelos, después de pasar a través de una lente o reflejarse en un espejo curvo, convergen en un solo punto. Esta convergencia crea una imagen nítida. La distancia desde la superficie de la lente o del espejo hasta el punto focal se llama distancia focal, medida en milímetros o centímetros, dependiendo del sistema óptico. Para una lente convexa simple, la distancia focal está determinada por el radio de curvatura de sus superficies y el índice de refracción del vidrio o plástico utilizado.

Los sistemas ópticos reales tienen dos focos principales, uno a cada lado, aunque una lente proyecta una imagen en un solo foco cuando la luz viaja en una sola dirección. Mover un objeto más cerca o más lejos de una lente cambia el lugar donde se forma su imagen, por lo que los objetivos de las cámaras tienen mecanismos de enfoque: girar el anillo de enfoque mueve físicamente el elemento de la lente para ajustar dónde converge la luz entrante en el sensor o la película. En microscopía, la perilla de enfoque fino permite un ajuste vertical de solo micrómetros para colocar el plano de la muestra exactamente en el plano de la imagen.

Aberraciones y límites prácticos

Las lentes imperfectas no enfocan todos los rayos en un punto verdadero. La aberración esférica ocurre cuando los rayos que pasan por el borde de una lente convergen a una distancia diferente que los que pasan cerca del centro. La aberración cromática ocurre porque las diferentes longitudes de onda se refractan en ángulos ligeramente diferentes, por lo que la luz roja y azul se enfocan a diferentes distancias. Estas aberraciones limitan la nitidez y el contraste de la imagen final y se corrigen mediante un diseño cuidadoso de la lente, utilizando múltiples elementos de lente y tipos de vidrio especializados.

En fotografía y microscopía, la profundidad de campo se refiere al rango de distancias del objeto que aparecen aceptablemente nítidas cuando la cámara o el microscopio están enfocados a una distancia particular. Cerrar el diafragma (reducir su diámetro) aumenta la profundidad de campo, aunque llega menos luz al sensor. Esta compensación entre la captación de luz y la nitidez es fundamental para el diseño óptico y el uso diario en equipos de imagen.

El término foco proviene de la palabra latina para hogar o chimenea, refiriéndose al punto donde se concentra la luz o el calor. Los primeros experimentadores con espejos curvos notaron que la luz solar reflejada por un espejo parabólico encendería la yesca colocada en el foco, razón por la cual la palabra persiste en la óptica moderna a pesar de su origen antiguo.