Miks on kaamera objektiivid nii suured ja rasked?

Peegelitu kaamera revolutsioon oli mõeldud väiksema, kergema kaamera käiguvahetuse saavutamiseks, kuid tegelikult on kaamera tootjad võtnud võimaluse teha suuremaid, paremaid objektiivi. Miks tuleb objektiivide füüsikale.

Fookuskauguse manipuleerimine on keeruline

Objektiivi fookuskaugus, mida me oleme põhjalikult vaadanud enne, on tagumine sõlme ja fookuspunkti vaheline kaugus. Lihtsas kumer objektiivis on see vahemaa objektiivi keskpunkti ja fookuspunkti vahel. Kuid ükski kaamera objektiiv ei ole lihtne kumer objektiiv; nad kõik on “liitobjektiivid”, mis on objektiivid, mis on valmistatud üksikute läätsede kombinatsioonist, mida nimetatakse “objektiivielementideks”.

Kaameratel on “ääriku fookuskaugus”, mis on vahemaa objektiivi ja anduri vahel. Näiteks Canoni DSLR-idel on see 44 mm. Kaamera tootjate probleemiks on see, et fookuskauguse manipuleerimine on keeruline ja hõlmab tavaliselt rohkem objektiivielemente, mis muudavad asjad suuremaks ja raskemaks. Põhjus, miks Canoni EF 40 mm objektiiv on nende väikseim, on see, et see vastab nii tihedalt ääriku fookuskaugusele ja nõuab seega väga vähe objektiivielemente.

Mida kaugemale te eemaldate ääriku fookuskaugusest, mõlemas suunas, seda suurem on objektiiv. 600 mm objektiiv ei pea olema 60 cm pikk, kuid mitte 60 cm pikk, mis oleks lihtne kumer lääts - optiline disain on keeruline. See on sama 11 mm kalasilmaklaasi puhul.

Seal on väike magus koht, umbes 24 mm ja 50 mm vahel, kus on võimalik valmistada objekte, mis ei ole nii suured, kuid kõik muu jaoks on fookuskauguse manipuleerimise optika miniaturiseerimise oluline takistus.

Ava on raske limiit

Ava on fookuskauguse funktsioon. Kui räägime f / 5.6-st, siis öeldakse, et läätse iiris on avatud fookuskaugusele, mis on jagatud 5.6-ga. Näiteks 50 mm juures f / 2-l on objektiivi iirise ava 25mm; f / 8 juures on iiris avatud 6,25 mm.

Kuigi see ei ole suurte nurkadega objektiivide probleem, muutub see kiiresti kiireks teleobjektiiviks. Võta uskumatult populaarne Canon 70-200 f / 2.8: 70 mm juures on läätse iiriks 25 mm lai, kuid 200 mm juures 71,5 mm. See tähendab, et äärmiselt õhukesed materjalid eeldavad, et objektiivi esiosa minimaalne võimalik suurus on tegelikkuses umbes 72 mm, see on 88,8 mm ja pole enam võimalik seda väiksemaks muuta.

Ükskõik, mida Canon või Nikon või Sony soovib, ei saa nad füüsiliselt teha 200 mm f / 2,8 objektiivi, mille esiosa on väiksem kui 80 mm. Füüsika seadused ei alistu.

Tehniline areng on probleem

Paljud vanad läätsed ei olnud väga head. Neil oli võlu, kuid autofookus oli välja lülitatud, seal oli regulaarselt raske vinjett või moonutus ja pilt ei olnud kogu raami ulatuses terav. Kaasaegsed läätsed on lahendanud palju neid probleeme, lisades rohkem objektiivielemente, mis muidugi lisavad ka suurust ja kaalu.

Samamoodi lisavad kaasaegsed arengud, nagu võimas pildistabilisaator, juba rasketele objektiividele veelgi suurema kaalu.

Ja ärge unustage suumobjektiive. Esmane objektiiv on (peaaegu) alati väiksem ja kergem kui sama objektiiv, mis katab sama fookuskauguse, sest nad on palju lihtsamad. Suumobjektiivid võtavad, arvasid, rohkem objektiivielemente ja liikuvaid osi.

Füüsika on tõesti probleem

See, mis probleem on, on see, et füüsika seadused on perse valu.

Optika on hästi uuritud ja keeruline valdkond. Valguse manipuleerimine nii, et kaugel asuvad objektid lähevad lähemale või lähevad esile, ilmuvad kaugemale, samal ajal hägustades tausta või hoides kõike fookuses ja säilitades kõrge pildikvaliteedi taseme, on vaja ainult suuri, raskeid objekte.

Unistus professionaalsetest kaameratest on väiksem kui praegu: unistus.

Pildi krediit: l i g e t e t / Shuterstock, LeonRW