El diafragma es el mecanismo de láminas móviles situado dentro del objetivo que regula el tamaño del orificio por el que entra la luz, y el número f es la cifra con la que se describe ese orificio. La relación entre ambos es puramente geométrica: el número f es el cociente entre la distancia focal del objetivo y el diámetro de la pupila de entrada, es decir . De ahí que se escriba f/2,8 y no «2,8» a secas: la notación es literalmente una división, y por eso los números grandes corresponden a aberturas pequeñas. Un 50 mm ajustado a f/2 tiene una pupila de entrada de 25 mm; el mismo objetivo a f/8 la tiene de 6,25 mm. Esta es la primera fuente de confusión para quien empieza, y no es un capricho de la nomenclatura: es la consecuencia inevitable de definir la abertura como una razón y no como una medida absoluta.
Definirla como razón tiene una ventaja enorme, y es la razón histórica por la que se hace así. La iluminancia que llega al plano del sensor es proporcional al área del orificio dividida por el cuadrado de la distancia a la que se proyecta la imagen, y ambas magnitudes dependen de la distancia focal de forma que se cancelan. El resultado es que la iluminancia depende solo de , según . Un 24 mm a f/4 y un 400 mm a f/4 entregan la misma luz por unidad de superficie, de modo que un mismo par de valores de exposición sirve para cualquier objetivo. Antes de que existieran los fotómetros incorporados, esa propiedad era lo que hacía posible una tabla universal de exposición, y sigue siendo lo que permite cambiar de óptica sin recalcular nada.
La escala canónica de números f —1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22— no es arbitraria ni decorativa: cada paso multiplica el número f por , con lo que el área del orificio se divide por dos y la luz que llega al sensor se reduce a la mitad. Ese salto es lo que se llama un paso o stop, y es la unidad común de toda la fotografía: un paso de diafragma equivale exactamente a un paso de velocidad de obturación y a un paso de sensibilidad ISO, y esa equivalencia es la que permite intercambiar los tres parámetros sin alterar el brillo de la imagen. Las cámaras modernas dividen además cada paso en tercios (f/3,2 y f/3,5 entre f/2,8 y f/4), lo que da un control más fino a costa de que la escala deje de ser memorizable.
El efecto del diafragma no se limita al brillo. Cerrar el diafragma aumenta la profundidad de campo, porque reduce el ángulo del cono de luz que converge sobre cada punto del plano de enfoque y por tanto el diámetro del círculo de confusión que produce un punto desenfocado. Abrirlo hace lo contrario: aísla el sujeto sobre un fondo fundido cuya textura —el llamado bokeh— depende no del número f sino del diseño óptico, del número y la forma de las láminas y de las aberraciones residuales. Un diafragma de siete láminas rectas convierte cada punto de luz desenfocado del fondo en un heptágono; uno de nueve láminas curvas lo mantiene aproximadamente circular. También el viñeteado y la mayoría de las aberraciones dependen de la abertura, y ahí la relación no es lineal sino en forma de U.
Esa forma de U es el hecho práctico que más se pasa por alto. En las aberturas máximas domina el residuo de aberraciones —coma, astigmatismo, aberración esférica y curvatura de campo— que ningún diseño elimina por completo; en las mínimas domina la difracción, un límite físico que no depende de la calidad del objetivo sino de la longitud de onda de la luz y del tamaño del orificio. El diámetro del disco de Airy crece proporcionalmente al número f, de modo que a partir del punto en que ese disco supera el tamaño de un fotodiodo la nitidez cae por igual en toda la imagen, y cerrar más solo empeora. En un sensor de formato completo eso empieza a notarse en torno a f/11 y es evidente a f/22; en un sensor de teléfono, con fotodiodos de poco más de una micra, el límite llega antes de f/4, y ese es el motivo por el que un teléfono no lleva diafragma variable útil. De ahí la regla empírica de que el punto óptimo de un objetivo está dos o tres pasos por debajo de su abertura máxima, y de ahí también que sea un error tratar la abertura mínima como una reserva de nitidez.
El número f describe geometría, no transmisión. Cada superficie de vidrio absorbe y refleja una fracción de la luz, así que dos objetivos con el mismo número f pueden entregar cantidades distintas al sensor; un zoom de quince lentes pierde bastante más que un objetivo fijo de seis. El cine, donde una diferencia de un tercio de paso entre planos es visible en el montaje, resuelve el problema con el número T, que se mide fotométricamente en lugar de calcularse: un T/2,3 transmite lo mismo que un hipotético f/2,3 perfecto. La fotografía fija ha convivido con la imprecisión sin demasiado drama, en parte porque el fotómetro mide la luz ya transmitida y corrige el error sin que el fotógrafo se entere.
Queda una advertencia que la publicidad se encarga de sepultar: entre formatos distintos, el mismo número f no significa lo mismo. La iluminancia se conserva, pero no la luz total recogida ni la profundidad de campo, que dependen del diámetro real de la pupila y del tamaño de la imagen proyectada. Un 25 mm a f/1,8 en un sensor micro cuatro tercios encuadra como un 50 mm de formato completo y desenfoca aproximadamente como un f/3,6, con dos veces menos luz total recogida. Por eso la carrera comercial por las aberturas máximas de f/1,2 tiene un componente de ilusión: en un sensor pequeño compra parte de lo que un sensor grande da con una óptica modesta, y en un sensor grande compra un plano de enfoque tan delgado —del orden de un centímetro a metro y medio de distancia— que la mayoría de los retratos que la justifican terminan con un ojo nítido y el otro no. El diafragma es una decisión con tres consecuencias simultáneas —luz, profundidad y nitidez— y ninguna de las tres se puede optimizar por separado.
Exposición – Profundidad de campo – Velocidad de obturación – Distancia focal