Bilder av svarta bokstäver i en tunn konvex lins med brännvidd f visas i rött. Valda strålar visas för bokstäverna E, I och K i blå, grön respektive orange. Observera att E (vid 2f) har en lika stor, verklig och inverterad bild; Jag (vid f) har sin bild i oändligheten; och K (vid f / 2) har en dubbel storlek, virtuell och upprätt bild.
I den här datorsimuleringen resulterar justering av synfältet (genom att ändra brännvidden) samtidigt som motivet hålls i ram (genom att ändra kamerans position) i väldigt olika bilder. Vid brännvidd som närmar sig oändligheten (0 graders synfält) är ljusstrålarna nästan parallella med varandra, vilket resulterar i att motivet ser ”utplattat” ut. Vid små brännviddar (större synfält) verkar motivet ”förkortat”.
Brännvidd för kameralinser brukar anges i millimeter (mm), men vissa äldre linser är markerade i centimeter (cm) eller tum.
Fokallängd (f) och linsens synfält (FOV) är omvänt proportionella. För en vanlig rätlinjig lins är FOV = 2 arctan x / 2f, där x är diagonalen för filmen.
När en fotografisk lins är inställd på ”oändlighet” är dess bakre nodpunkt separerad från sensorn eller film, i fokusplanet, med linsens brännvidd. Objekt långt borta från kameran ger sedan skarpa bilder på sensorn eller filmen, som också är i bildplanet.
För att närma sig objekt i skarp fokus, måste linsen justeras för att öka avståndet mellan den bakre nodpunkten och filmen, för att placera filmen i bildplanet. Fokallängd (f), avståndet från den främre nodpunkten till objektet till fotografi (s1) och avståndet från den bakre nodpunkten till bildplanet (s2) relateras sedan till:
1 s 1 + 1 s 2 = 1 f. {\ displaystyle {\ frac {1} { s_ {1}}} + {\ frac {1} {s_ {2}}} = {\ frac {1} {f}}.}
När s1 minskar måste s2 ökas. Tänk till exempel på en normal lins för en 35 mm kamera med en brännvidd f = 50 mm. För att fokusera ett avlägset objekt (s1 ≈ ∞), den bakre nodpunkten på linsen måste placeras ett avstånd s2 = 50 mm från bildplanet. För att fokusera ett objekt 1 m bort (s1 = 1000 mm) måste linsen flyttas 2,6 mm längre bort från bildplanet till s2 = 52,6 mm.
Linsens brännvidd bestämmer förstoringen där den avbildar avlägsna föremål. Det är lika med avståndet mellan bildplanet och ett nålhål som avlägsnar föremål av samma storlek som objektivet i fråga. För rätlinjiga linser (det vill säga utan bildförvrängning) är avbildningen av avlägsna objekt väl modellerad som en nålhålsmodell. Denna modell leder till den enkla geometriska modellen som fotografer använder för att beräkna en kameras synvinkel; i detta fall beror synvinkeln bara på förhållandet mellan brännvidd och filmstorlek. I allmänhet beror synvinkeln också på förvrängningen.
En lins med en brännvidd som är ungefär lika med filmens eller sensorformatets diagonala storlek är känd som en normal lins; dess synvinkel liknar den vinkel som dämpas av ett tillräckligt stort tryck som ses vid ett typiskt betraktningsavstånd för utskriftsdiagonalen, vilket därför ger ett normalt perspektiv när man tittar på utskriften; denna synvinkel är cirka 53 grader diagonalt. För fullformatskameror med 35 mm-format är diagonalen 43 mm och en typisk ”normal” lins har en brännvidd på 50 mm. Ett objektiv med en brännvidd som är kortare än normalt kallas ofta en vidvinkelobjektiv (vanligtvis 35 mm och mindre, för kameror med 35 mm-format), medan ett objektiv som är betydligt längre än normalt kan kallas ett teleobjektiv ( vanligtvis 85 mm och mer, för kameror med 35 mm-format). Tekniskt sett är långa brännviddslinser bara ”telefoto” om brännvidden är längre än objektivets fysiska längd, men termen används ofta för att beskriva alla långa brännviddslinser.
På grund av populariteten av 35 mm-standarden beskrivs kamera-linskombinationer ofta i termer av deras 35 mm-ekvivalenta brännvidd, det vill säga brännvidden för ett objektiv som skulle ha samma synvinkel eller synfält, om det används på en fullbildad 35 mm-kamera.Användning av 35 mm-ekvivalent brännvidd är särskilt vanligt med digitalkameror, som ofta använder sensorer som är mindre än 35 mm film, och därför kräver motsvarande kortare brännvidd för att uppnå en viss synvinkel, med en faktor som kallas beskärningsfaktorn.