El concepto de luminosidad de un objetivo se puede comprender más fácilmente imaginándonos el aparato fotográfico como un cuarto cerrado provisto de una única abertura.
Aberturas relativas
La pared que está situada frente a la ventana recibirá tanta más luz cuanto mayor sea la abertura y menor la distancia que media entre la ventana y la pared.
Para una persona que se halle junto a dicha pared posterior, el conjunto de rayos que inciden en su ojo forma un cono cuyo contenido reproduce el marco que limita la ventana; cuanto mayor sea este marco, tanto más ancho es el embudo luminoso y, por consiguiente, tanto mayor es también la cantidad de luz que abarca en él. La abertura del cono se puede definir por la relación existente entre el diámetro del orificio y la distancia que va de éste al observador situado en la pared.
En un aparato fotográfico, la película colocada en la parte trasera de la cámara recibe sobre cada uno de sus puntos una cantidad de luz proporcional a la distancia que la separa del orificio de la máquina, distancia que por lo común es aproximadamente igual a la distancia focal del objetivo. Por otra parte, cuanto mayor sea la lente, tanta más luz puede ésta captar y proyectar.
En consecuencia, la luminosidad de un objetivo se define por la relación existente entre el diámetro de la abertura eficaz y la distancia focal que tiene aquél; esta magnitud se denomina abertura relativa.
Por ejemplo, para un objetivo fotográfico normal con una abertura de 25 mm de diámetro y una distancia focal de 50 mm, la abertura relativa vale 25:50-1:2; la cifra 2 constituye el llamado número de diafragma, que se suele denominar simplemente diafragma (diafragma 2). Si reducimos la abertura a 12,5 mm de diámetro, la relación será entonces 12,5:50=1:4, es decir, que el diafragma será 4 .
Como el diámetro de la abertura se ha reducido a la mitad, la superficie de ésta es ahora la cuarta parte de la que tenía anteriormente y por lo tanto deja pasar a su través una cantidad de luz que es también igual a la cuarta parte de la que pasaba con el diámetro mayor. Los diafragmas de los objetivos están graduados de modo que para cada número de diafragma la luminosidad correspondiente sea la mitad de la que tiene el número anterior.
Ejemplo:
Lentes de igual luminosidad
Así, pues, un objetivo con diafragma 2,8 es 16 veces más luminoso que con diafragma 11 y por lo tanto si con el primero bastaba un tiempo de exposición de por ejemplo 1/500 s, con el segundo la exposición ha de ser 16 veces más larga, es decir, de 1/30 s.
En consecuencia, para que un objetivo cuya distancia focal sea de por ejemplo 100 mm (es decir, el doble de la que tiene el objetivo de los ejemplos anteriores) reciba la misma intensidad luminosa que el normal, el diámetro de sus lentes ha de ser también doble del que tienen las lentes de este último; en efecto, aunque entonces las lentes del objetivo dejan pasar cuatro veces más luz, la superficie de la imagen resulta al mismo tiempo duplicada y por lo tanto la luz se debe repartir sobre una superficie que es asimismo cuatro veces mayor que la que tenía la imagen anterior, de modo que de hecho la luminosidad de ambos objetivos es la misma.
Reducción de la luminosidad en fotos de cerca
En fotos de cerca la distancia que hay entre el objetivo y la película (distancia de la imagen) es mucho mayor que la focal; debido a ello el cono de luz se hace más estrecho y por lo tanto la luminosidad real disminuye a pesar de que no se ha modificado para nada la abertura. En cambio empleando lentes adicionales se reduce la distancia focal pero no la que va del objetivo a la película, y por lo tanto la luminosidad real no disminuye.
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¿y el numero de filtro afecta?
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