Lente com zoom de sete lentes

Em fotografia, são usados três tipos de objectivas: grandes ângulos, focais normais e teleobjectivas. Para corrigir as aberrações cromáticas e geométricas, as objectivas possuem inúmeras lentes (de 4 a 20, dependendo da qualidade das objectivas).
Particularmente para a correcção das aberrações cromáticas, são usados conjuntos por associação de lentes convergentes e divergentes, construídas com vidros de diferentes natureza. Para o formato 24x36, os ângulos possuem uma focagem de 28 a 35 mm.
Vantagens: objectivas simples, luz, brilhante com uma grande profundidade de campo e um foco próximo.
Inconvenientes: distorção relevante para objectos próximos e convergência verticais.
Objectiva normal: 50 mm.
Tele-objectiva: 85 mm a 800 mm.
Vantagens: permite fotografar perspectivas dos objectos distantes sem deformações.
Desvantagens: objectivas complexas, pesadas e volumosas, pouco luminosas, pouca profundidade de campo, focagem próxima impossível.
Para os aparelhos digitais, a dimensão do sensor de reduzida distância focal "normal" é da ordem de 10 mm.
Para câmeras reflex digitais, o tamanho do sensor é de 24 mm por 36 mm, o que permite o uso da mesma óptica que em câmeras de filme.
 
O zoom é um sistema de distância focal variável que permite alterar simplesmente o enquadramento.
Na prática, os zooms são sistemas ópticos complexos com 10 a 20 lentes, em que muitas são móveis relativamente a outras.
É particularmente importante que se mantenha a estrutura quando se faz variar o foco, o que implica a existência de um mecanismo complexo.
Podemos esquematizar um zoom associando um sistema convergente a um sistema divergente.


O programa representa um zoom datado de 1950, que possui 7 lentes em dois grupos. O primeiro grupo é divergente e o segundo converge.
 
O traçado de raios rigoroso (método de traçado de raios) é realizado para duas inclinações de fontes até o infinito. Pode-se ver que o plano da imagem é independente da inclinação dos raios.
Os controles deslizantes são usados ​​para modificar a posição do grupo convergente e a posição do marcador de distância amarelo. O ponto O está localizado no eixo da lente de entrada do primeiro grupo.
O sistema para mover a montagem para manter o foco de cada valor da distância focal não é mostrado.

Note-se que os cálculos para atingir esse zoom foram realizados usando uma regra de slides e com tabelas de logaritmos.


Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans

Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Maio de 2011