Lensler neden otomatik odaklama için görüntüleme için kullanılanın ötesinde ekstra geniş diyafram açıklıklarıyla tasarlanmamıştır?

Tarihsel olarak, geniş diyafram açıklığına sahip lensler tasarlamak zordu çünkü büyük diyafram açıklıklarından kaynaklanan optik sapmaları düzeltmek karmaşık tasarımlar ve çok büyük miktarda cam gerektiriyor. Teorik olarak, eğer herhangi bir sapma umurunda olmasaydı, neredeyse herhangi bir keyfi açıklığa sahip bir lens tasarlamak kolay olurdu. Böyle bir durumda, örneğin, bir f / 1.4 ve f / 4 tasarımı arasındaki tek fark, açıklığın ve dolayısıyla ön elemanın fiziksel boyutu olacaktır.

Durum böyle olduğu göz önüne alındığında, görüntü çekmek için her zaman kabul edilebilir bir diyaframa kadar durmuş, ancak odaklama sırasında küçük bir f durağında kalan bir lens tasarlamak nispeten önemsiz olmalıdır. Örneğin, varsayımsal bir 200 mm f / 4 objektif alırsak, objektif yalnızca f / 4 veya daha dar diyafram açıklığında görüntüler çekerdi, ancak f / 2.8 hatta f / 2'ye odaklanabilir.

Böyle bir tasarımdaki ek cam miktarının, sadece yeterince hassas bir odak elde etmek için optik sapmaları düzeltmek ve yeterli miktarda ışık girmesini sağlamak için yeterli olması yeterlidir, böylece ağırlık ve malzeme tasarrufu sağlanır ve bu nedenle fiyat düşürülür. Tasarım, en iyi durumda, büyük ön elemanın dışında, varsayımsal merceğin "fotoğraf çekme" açıklığı ile aynı "gerçek" açıklığa sahip bir merceğe özdeş olmalıdır.

Özellikle dururken önemli odak kayması sergilemeyen lens tasarımlarından bahsediyorum. Açıkçası, bunun bir sorun haline gelmesi için yeterli küresel aberasyona sahip lens tasarımları bu şekilde tasarlanamamıştır.

Böyle bir tasarım, tüm fiyat aralıklarında lenslere fayda sağlayacaktır, çünkü sadece biraz daha yüksek fiyatlarla daha hızlı odaklanan tüketici zoom'ları yapmayı mümkün kılacak, aynı zamanda hızlı odaklanan premium aşırı telefotolar (f / 4 ancak f / 5.6'da çekim yapar).

Bu tür tasarımların yaygın olarak kullanılmamasının teknik veya ticari bir nedeni var mı?

Bir lensdeki maliyetin temel itici gücü, sapmaların düzeltilmesi değildir, ancak sapmaların düzeltilmesi bir lensin maliyetine katkıda bulunur ve daha geniş açılı lenslerde daha önemli bir faktör olabilir. Genel olarak, bir lensin birincil maliyeti "cam" dır. Camları tırnak içine aldım, çünkü bazen Florit veya kırınım ızgarası veya kırınım parçacık dağılımı gibi başka malzemelerdir, ancak gelişmiş lens elemanları genellikle DAHA FAZLA maliyetlidir.

Diyaframın doğru boyutta görünmesi için lensin her iki ucundan uygun büyütmeye sahip olmadan belirtilen bir diyaframa ulaşamazsınız . "Fiziksel diyafram" kavramı genellikle yanlış bir isimdir. Bir lensin diyaframı dediğimiz, sıklıkla fiziksel diyafram olarak adlandırılan giriş öğrencisi olarak adlandırılır . Giriş gözbebeği, merceğin önünden "sonsuzluk" mesafede gözlemlenen açıklıktır (veya başka bir deyişle, gözlemin kolektif ışıkta olduğu yeterince büyük bir mesafedir.) f / 4 bağıl diyafram , lensin ön tarafından görüldüğü gibi 150 mm olmalıdır . Bu büyütmeyi sağlamak için iki şey olmalı:

1. Bu büyütmeyi elde etmek için her biri doğru büyütmeye sahip doğru lens elemanları kullanılmalıdır.
2. Ön elemanın çapı en az 150 mm olmalıdır .

Bunu bir an için düşünün ... 150 mm çapında bir ön lens elemanı. Bu 6 "çapında, bir el genişliği kadar. BÜYÜK. Bunun üzerine, namluyu diyaframa kadar olan ön yarısı sadece hafifçe koniktir ve kullanılması gereken bir dizi ek lens elemanı vardır. # 1 noktasına ulaşmak için ön elemana ek olarak sapmaları da düzeltin.Bu nedenle, namlunun ön yarısında, diyaframın arkasındaki tüm lens elemanlarının üstünde 4 "ila 6" lens elemanına sahipsiniz. her biri hala bir inç ila birkaç inç çapında olan düz bir görüntüyü sensöre düzgün şekilde yansıtın.

Sapmaları düzelten küresel olmayan bir elemanın yerini, maliyeti düşürmeyecek küresel bir elemanla değiştirmek, ancak çok kısa odak uzunluklarından bahsetmediğimiz sürece özellikle önemli miktarda değil, geniş açılı yakınlaştırmalardır (sapma düzeltmelerinin maliyeti olma eğilimi olan yerlerde) Toplam cam miktarı daha uzun odak uzunluklarından çok daha düşük olduğu için daha önemli bir maliyet faktörüdür.) Bununla birlikte, lens tipine bakılmaksızın, genellikle maliyetin daha büyük kısmı ön unsurdur, belki de unsurların ön çiftidir.

Geniş açılı bir objektifte bile, ön eleman, doğru giriş öğrencisini elde etmek için genellikle gerekenden çok daha büyük olacaktır, sadece bu durumda gerekli miktarda ışığı toplamak yerine ışığı yeterince geniş bir açıdan bükmek gerekir. . Geniş açılı bir mercekte, ön eleman, diğer herhangi bir tek mercek elemanının toplam hacminin birçok katı olabilir. Cam maliyetleri.

Belirttiğiniz gibi, ek cam miktarının sadece daha büyük diyafram açıklığına izin vermek için yeterli olması gerekir. Diyafram açıklığındaki her durağın diyafram açıklığındaki İKİ değişikliğin FAKTÖRÜ olduğunu unutmayın. 600 mm f / 5,6 lensiniz varsa, diyafram 107 mm veya ~ 11,500 mm ^ 2'dir. 600mm f / 4 lens yapmak istiyorsanız, sapmaları düzeltmeyi umursamasanız bile, bu 150mm diyafram açıklığıdır ... veya 22.500mm ^ 2 !! Diyaframı desteklemek için gereken minimum alanı iki katına çıkardınız ve muhtemelen hacmi iki katından fazla artırdınız (daha büyük elemanlar da genellikle daha kalındır, bu nedenle toplam hacim artışıikiden fazla olabilir). Ve bu sadece ön eleman için ... hala 12-18 civarında daha var! Daha büyük diyaframı desteklemek için zar zor yeterli olması gereken hacim bakımından cam miktarı, bir sonraki duruş için gerekli olanın iki katından fazladır. Bu maliyeti hafife almayın.

Diğerlerinin de belirttiği gibi, birçok lens zaten tam olarak teorize ettiğiniz şeyi yapıyor: Maksimum netlikte potansiyelin tam olarak gerçekleşmesi için IQ'nun maksimum diyafram açıklığında acı çekmesine izin verin. Genel olarak, daha ucuz tüketici sınıfı lensler, genellikle çok sayıda faktörün (daha ucuz cam, daha basit ve tam otomatik üretim süreci, otomatik montaj, vb.)

Bununla birlikte, daha ucuz lenslerin daha ucuz olmasının başlıca nedeni, daha küçük maksimum diyafram açıklıklarıdır. Çoğu tüketici sınıfı lensin yanı sıra üçüncü taraf lenslerin çoğu daha küçük maksimum diyafram açıklıkları kullanır. Tüketici sınıfı geniş açılı ve telefoto zumların çoğu f / 3.5'de maksimum, genellikle sabit olmayan yani f / 3.5-5.6'da. Birçok üçüncü taraf telefoto yakınlaştırma f / 5,6'da başlarken, marka adları f / 4'te başlar ve üçüncü taraf telefoto yakınlaştırmalarda genellikle f / 5,6-6,3 kullanılırken, marka adı telefoto yakınlaştırmalarda genellikle f / 4 veya hatta f / 2,8 kullanılır sürekli diyafram. Maksimum diyafram, gereken toplam cam hacmini açıkça yönlendirdiği için maliyetin birincil itici gücüdür.

Asferik elemanlar, Florit elemanlar, kırınım elemanlar, ultra düşük dispersiyon elemanlar, vb. Gibi sapmaları azaltmak için tasarlanmış düzeltici lens elemanlarının hepsi maliyetlidir, ancak yine bir f / 4 telefoto lens için büyük 5 "florit eleman yapmak oldukça önemlidir. f / 5.6 telefoto lens için 3 "florit element yapmaktan daha maliyetli. Yine ... diyaframdaki her durak değişikliği, alandaki iki değişikliğin ve toplam cam hacminde daha da büyük bir değişikliğin faktörüdür.

Planda bir teensy-weensy küçük kusur var: sapmalar (özellikle de sadece küresel sapmalar) odak kayması fenomeni için ana suçlu. Esasen, bu "odaklama merceğinizin" "çekim merceğiniz" ile tam olarak aynı odak uzunluğuna sahip olmayacağı anlamına gelir, bu nedenle daha büyük diyafram açıklığına mükemmel şekilde odaklanan görüntüler daha küçük diyafram açıklıklarında (en azından alan derinliğine kadar) odak dışı olur farkı kaplayacak / maskeleyecek kadar büyür).

Elbette problemin etrafında yollar var. Hasselblad, Lenslerinin bilinen odak kaymalarını Gerçek Odaklama sisteminin bir parçası olarak çeşitli açıklıklarda eşler. Ama oraya varmak ve güvenilir bir şekilde yapmak için Hasselblad'ın sistemi kapatması gerekiyordu. (Vücutlarla ve sırtlarla evlenmenin yanı sıra. Bunun için çok fazla endişelenmeyin; sistem, tüm bağlantıların fabrikada düzgün bir şekilde kutsanması şartıyla karmaşık bir çok eşli / eş değiştirme topluluğuna izin verir.) APS-C / 135 formatlı DSLR'lerin ve EVIL / MILC kameraların tüm dünyası için bu, yeni lens türünün yalnızca yeni gövdelerde çalışacağı ve gövdelerin lenslerin özelliklerini kullanarak "bilmesi" gerektiği anlamına gelir. bu strateji. Ve bu şu anda izin verilenden daha sıkı toleranslar anlamına gelir (ve bunları yapmak için mikrofokus ayarlarına ihtiyacımız varöngörülen odak kayması ve gerçek odak kayması iyi karşılık gelir.

Böylece, hem merceğin geri kalanını hem de kamera gövdesini daha pahalı hale getirerek merceğin bir kısmına (cam) biraz para kazandırırsınız. Ve insanlara açık bir şekilde f / 1.2 lenslerinin gerçekten sadece f / 2.8s olduğunu açıklamalısınız, bu da biraz pazarlama gerektirecektir. Ve muhtemelen üçüncü taraf kan akışını kesiyor olacaksınız. Hasselblad iseniz, Frankenstein deneyimini basitleştiren (şu anda birbirine yapışmış rastgele parçalar gibi hissetmeyen tek değiştirilebilir MF dijital) basit ve sınırlı bir pazarda, ve sadece bir rakibiniz var. Bu, "emtia" piyasasında bir çok potansiyel alt taraf ile büyük bir risktir.

Muhtemelen insanların bazı lensleri "alışılmadık derecede yumuşak geniş açık, ancak f / 2.8'de geçilebilir ve f / 4'ten mükemmel" olarak tanımladıklarını duymuşsunuzdur. Bunun nedeni, temel olarak, bu lenslerin boyut, ağırlık, karmaşıklık, maliyet ve diğer tasarım faktörleriyle ek olarak sınırlandırılmasına rağmen , zaten önerdiğiniz şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca, bu şekilde bir fotoğraf çekmek için bir çeşit bonus olarak lensi daha geniş diyafram açıklıklarında kullanmanızı sağlarlar.

Odak kaymasının temel sorununa ek olarak, daha fazla lens bunu daha da aşırı bir şekilde yapmaz, çünkü gerçek dünyada bu diğer faktörler çok önemlidir - ve genellikle bu faydadan daha önemlidir . Maksimum diyafram açıklığının artırılması, görüntü kalitesinden bağımsız olarak bile, bir lensin daha büyük, daha ağır ve daha pahalı olmasını gerektirir, çünkü camın hepsi bu şeydir. Çok az insan, daha iyi otomatik odaklama karşılığında bu ödünleşmeleri yapmak isteyecektir.

Hızlı bir mercekteki ekstra cam sadece sapmaları düzeltmek için orada değildir. Tam diyafram, tüm görüş alanında görünür olmalıdır, yani orta veya geniş lensler için, diyaframı, diyaframın önündeki tüm öğeleri de çok daha büyük hale getirmeniz için büyütemezsiniz.

Ancak, fikriniz geniş formatlı objektiflerde bir çeşit etkindir. Bu lenslerin çoğu f / 5.6'dır, ancak bu sadece zemin camını kullanarak odaklanacak kadar parlak bir görüntü kanıtlamak için, alan derinliği, köşe ve keskinlik sorunları nedeniyle bu diyaframda çekim yaparsınız.