Enfoque (óptica)

En la óptica geométrica, un foco, también llamado punto de imagen, es un punto donde convergen los rayos de luz que se originan en un punto del objeto. Aunque el foco es conceptualmente un punto, físicamente el foco tiene una extensión espacial, llamada círculo de desenfoque. Este enfoque no ideal puede estar causado por las aberraciones de la óptica de la imagen. En ausencia de aberraciones significativas, el círculo de desenfoque más pequeño posible es el disco de Airy, causado por la difracción de la apertura del sistema óptico. Las aberraciones tienden a empeorar a medida que aumenta el diámetro de la abertura, mientras que el círculo de Airy es más pequeño para las aberturas grandes.

El enfoque del ojo recoge idealmente todos los rayos de luz de un punto en un objeto en un punto correspondiente en la retina.

Demostración del enfoque de una cámara a diferentes distancias, mostrando un tejado de bambú

Texto en una página que está parcialmente enfocado, pero mayoritariamente no en diversos grados

Una imagen, o punto o región de la imagen, está enfocada si la luz de los puntos del objeto converge casi al máximo en la imagen, y desenfocada si la luz no converge bien. La frontera entre estos se define a veces utilizando un criterio de «círculo de confusión».

Un foco principal o punto focal es un foco especial:

• Para una lente, o un espejo esférico o parabólico, es un punto en el que se enfoca la luz colimada paralela al eje. Dado que la luz puede pasar a través de una lente en cualquier dirección, una lente tiene dos puntos focales, uno en cada lado. La distancia en el aire desde el plano principal de la lente o el espejo hasta el foco se denomina distancia focal.
• Los espejos elípticos tienen dos puntos focales: la luz que pasa por uno de ellos antes de incidir en el espejo se refleja de forma que pasa por el otro.
• El foco de un espejo hiperbólico es cualquiera de los dos puntos que tienen la propiedad de que la luz de uno se refleja como si viniera del otro.

Las lentes divergentes (negativas) y los espejos convexos no enfocan un haz colimado a un punto. En cambio, el foco es el punto del que parece emanar la luz, después de atravesar la lente o reflejarse en el espejo. Un espejo parabólico convexo reflejará un haz de luz colimado para que parezca que irradia desde el punto focal, o a la inversa, reflejará los rayos dirigidos hacia el foco como un haz colimado. Un espejo elíptico convexo reflejará la luz dirigida hacia un foco como si irradiara desde el otro foco, ambos situados detrás del espejo. Un espejo hiperbólico convexo reflejará los rayos que emanan del foco situado delante del espejo como si lo hicieran del foco situado detrás del espejo. A la inversa, puede enfocar los rayos dirigidos al foco que está detrás del espejo hacia el foco que está delante del espejo como en un telescopio Cassegrain.