Uma lente simples (como a lente de um par de óculos) forma uma imagem a uma distância de f atrás da lente para um objeto no infinito (onde f é a distância focal). A mesma lente formará uma imagem em 2f atrás da lente para um objeto 2f na frente da lente. Isso alcançará ampliação de 1: 1, ou seja, a definição de macro. Assim, qualquer lente de elemento único é uma lente macro quando montada em um tubo 2f a partir do sensor.
Em uma lente de múltiplos elementos (isto é, uma lente de câmera), a lente forma uma imagem macro 2f atrás do plano principal traseiro para um objeto 2f na frente do plano principal frontal . A distância mínima de foco de uma lente "regular" pode ser aumentada afastando-a do sensor, usando tubos de extensão. Portanto, é tentador dizer que qualquer lente é uma lente macro quando montada na distância correta do sensor (e, portanto, não há diferença entre uma lente macro e uma lente "normal", além do comprimento do tubo que a conecta à câmera).
No entanto, o plano principal frontal pode estar dentro da lente, portanto, para algumas lentes, a distância 2f necessária do plano principal frontal pode acabar sendo um ponto dentro da lente - o que é um problema! Portanto, uma lente macro é apenas uma lente comum, com o plano principal frontal a 2f da frente da lente e o plano principal traseiro 2f - ffd a partir da parte traseira da lente (onde ffd é a distância focal do flange ).
A posição dos planos principais em uma lente de múltiplos elementos é altamente influenciada pela distribuição de elementos positivos e negativos na lente. Um design de foco retro, comumente usado por lentes de grande angular, empurra os planos principais para trás, enquanto um design de telefoto os empurra para frente. Esse é o motivo pelo qual você costuma ver muito mais lentes macro telefoto do que macros de grande angular.
Além da posição dos planos principais, as lentes macro geralmente são otimizadas para ter um campo plano, ou seja, a imagem focada é plana em vez de ligeiramente curvada. Isso não é um requisito para uma lente ser uma macro, mas um recurso útil das lentes usadas para fotografar objetos planos a distâncias curtas, por exemplo, para copiar documentos.
Há também uma troca mecânica a considerar: se você deseja permitir um foco muito próximo, especialmente com uma lente de foco unitário, sem acessórios adicionais, é necessário projetar uma diferença significativa na extensão do barril entre o infinito e o foco muito próximo - o que significa que você precisa para construir toda a unidade maior - mesmo no foco infinito, o barril retraído precisa de algum lugar para ir. Esta é a razão pela qual muitas lentes macro têm capuz de lente integrado - o cano está escondido nas paredes laterais desse capuz ...
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