Zakaj so objektivi kamere tako veliki in težki?

Revolucija brez zrcal fotoaparata naj bi prinesla manjšo, lažjo kamero, v resnici pa so proizvajalci fotoaparatov izkoristili priložnost, da naredijo večje in boljše leče. Zakaj gre za fiziko leč.

Manipuliranje fokusne dolžine je zapleteno

Goriščna razdalja leče, ki smo jo poglobili v globino, je razdalja med zadnjo vozliščem in žariščem. V preprosti konveksni leči je razdalja med središčem leče in žariščem. Vendar pa objektiv kamere ni preprosta konveksna leča; vse so »zložene leče«, ki so leče iz kombinacije posameznih leč, imenovanih »elementi objektiva«.

Kamere imajo »žariščno razdaljo prirobnice«, to je razdalja med držalom objektiva in senzorjem. Na Canonovih DSLR-jih je na primer 44mm. Problem za proizvajalce fotoaparatov je, da je manipuliranje goriščne razdalje zapleteno in običajno vključuje dodajanje več elementov objektiva, ki omogočajo, da so stvari večje in težje. Razlog, zakaj je Canonova objektiv EF 40 mm najmanjša, je ta, da je tako blizu fokalne razdalje prirobnice in zato zahteva zelo malo elementov objektiva..

Dlje ko se oddaljujete od fokalne razdalje prirobnice v obeh smereh, bo večja leča. Objektivi 600 mm ne potrebujejo 60 cm dolge, ampak da ne bi bili dolgi 60 cm, kar bi bilo, če bi bila preprosta konveksna leča - optična zasnova je zapletena. Enako je z 11 mm objektivom za ribje oko.

Obstaja majhna točka med 24 mm in 50 mm, kjer je možno izdelati leče, ki niso tako velike, vendar je za vse ostalo optika manipuliranja goriščne razdalje pomembna ovira za miniaturizacijo..

Zaslonka je trda omejitev

Apertura je funkcija goriščne razdalje. Ko govorimo o f / 5.6, pravimo, da je iris objektiva odprt za goriščno razdaljo, deljeno s 5,6. Na primer, 50 mm pri f / 2 ima odprtino za objektiv objektiva 25 mm; pri f / 8 je šarenica odprta do 6,25 mm.

Čeprav to ne zadeva širokokotnih objektivov, postane zelo hitro za hitro teleobjektivne leče. Vzemite neverjetno priljubljen Canon 70-200 f / 2.8: pri 70mm je objektiv iris širok 25mm, pri 200mm pa je 71.5mm. To pomeni, da je predpostavka neskončno tankih materialov, da je najmanjša možna velikost prednjega elementa leče približno 72 mm, v resnici pa je 88,8 mm, zato ni mogoče narediti manjšega..

Ne glede na to, kaj Canon ali Nikon ali Sony želijo, fizično ne morejo izdelati objektiva z 200 mm f / 2.8 s prednjim elementom, ki je manjši od 80 mm. Zakoni fizike se ne bodo premaknili.

Tehnični razvoj je problem

Veliko starih leč ni bilo dobro. Imeli so čar, avtofokus pa je bil izklopljen, redno je bilo močnejše vinjetiranje ali popačenje, slika pa ni bila ostra po celotnem okvirju. Sodobni objektivi so rešili veliko teh težav z dodajanjem več elementov objektiva, ki seveda dodajajo tudi večjo velikost in težo.

Podobno sodoben razvoj, kot je močna stabilizacija slike, dodaja še večjo težo že težkim objektivom.

In ne pozabimo na zoom objektivov. Osnovni objektiv bo (skoraj) vedno manjši in lažji od objektiva z zoomom, ki pokriva enako goriščno razdaljo, ker so veliko enostavnejši. Objektivi za povečavo imajo, kot ste uganili, več elementov objektiva in gibljivih delov.

Resnično, fizika je problem

Problem je v tem, da so zakoni fizike bolečina v riti.

Optika je dobro raziskano in zapleteno področje. Manipuliranje svetlobe, tako da se oddaljeni predmeti zdijo bližje ali bližje predmeti, se zdijo bolj oddaljeni, medtem ko se zameglitev ozadja ali ohranjanje vsebin v fokusu in ohranjanje visoke kakovosti slike zahtevajo le velike, težke leče..

Sanje profesionalnih kamer, ki postajajo manjše, so zaenkrat samo sanje.

Zasluge za sliko: l i g h t p o e / Shuterstock, LeonRW