Lezioni di fotografia #29 - Lunghezza focale

L'obiettivo è un sistema di lenti assemblate in gruppi, in grado di fornire un'immagine capovolta e rimpicciolita su un piano di messa a fuoco detto "piano focale". La lunghezza focale non è un elemento caratterizzante, poiché al suo variare le caratteristiche dell'ottica cambiano in modo macroscopico: si può passare da ottiche che fanno vedere poche cose ingrandite (come i cannocchiali e i telescopi), a obiettivi che inquadrano, rimpicciolite, larghe porzioni di spazio. Per comprendere e dare una definizione di lunghezza focale, semplificando, possiamo prendere in esame una lente positiva, cioè "convergente".
In essa distinguiamo i seguenti elementi:

1. l'asse ottico (a.)
2. il centro ottico (c.)
3. i centri nodali anteriore e posteriore (n e n1)
4. i piani nodali anteriore e posteriore (pn e pn2)  
 

Ipotizziamo come in figura un soggetto a distanza infinita, i cui raggi visuali arrivano parallelamente all'asse ottico, possiamo fornire la seguente definizione:

«la lunghezza focale è la distanza tra il piano nodale posteriore ed il piano focale, mettendo a fuoco all'infinito».

La determinazione della lunghezza focale di una lente è piuttosto semplice, più complessa invece è quella degli obiettivi sia a causa delle molte lenti impiegate, sia perché in essi si ricorre a vari stratagemmi per ridurre l'ingombro a vantaggio della maneggevolezza. 
 Consideriamo un obiettivo 600mm. Se si dovesse eseguire il calcolo della lunghezza focale dal centro del gruppo di lenti, l'obiettivo misurerebbe addirittura un metro, rendendolo oggettivamente impraticabile. Per ovviare, si adotta la formula del teleobiettivo, nel quale il piano nodale posteriore viene a trovarsi in posizione molto più avanzata, addirittura al dì fuori dall'obiettivo (verso il soggetto).
Similmente, un grandangolare potrebbe soffire del problema inverso. Se si osserva una reflex infatti, uno spazio di circa 20mm davanti alla pellicola è occupato dallo specchio, ed un'ottica di 20mm non potrebbe essere montata. In questo caso si adotta il sistema "retrofocus" che consiste nello spostare otticamente il piano nodale posteriore verso la pellicola oltre la montatura. È un caso di teleobiettivo invertito.