Proč jsou objektivy fotoaparátu tak velké a těžké?

Revoluce bez zrcadlového fotoaparátu byla určena k tomu, aby přinesla menší, lehčí kamerovou výbavu, avšak ve skutečnosti výrobci fotoaparátů využili příležitosti k tomu, aby vytvořili větší, lepší čočky. Proč jde o fyziku čoček.

Manipulace s ohniskovou vzdáleností je komplikovaná

Ohniskovou vzdálenost objektivu, kterou jsme předtím hleděli, je vzdálenost mezi zadním uzlovým bodem a ohniskem. V jednoduché konvexní čočce je to vzdálenost mezi středem čočky a ohniskem. Objektiv fotoaparátu však není jednoduchý konvexní čočka. jsou to "složené čočky", které jsou čočky vyrobené z kombinace jednotlivých čoček nazývaných "čočkové prvky".

Kamery mají "ohniskovou vzdáleností", což je vzdálenost mezi držákem objektivu a snímačem. Například na fotoaparátech Canon DSLR je to 44 mm. Problémem pro výrobce fotoaparátů je, že manipulace s ohniskovou vzdáleností je komplikovaná a obecně zahrnuje přidání dalších prvků objektivu, které činí věci větší a těžší. Důvodem, že objektiv EF 40 mm od společnosti Canon je nejmenší, je, že se tak těsně shoduje s ohniskovou vzdáleností příruby a vyžaduje proto jen velmi málo prvků objektivu.

Čím více se dostanete od ohniskové vzdálenosti přírub, v obou směrech, tím větší objektiv bude. Objektiv o rozměrech 600 mm nemusí být dlouhý 60 cm, ale nemusí mít délku 60 cm - což by bylo, kdyby to byla jednoduchá konvexní čočka - optický design je komplikovaný. Stejně jako u objektivu s rybí oko 11 mm.

Tam je malý sladký bod, mezi asi 24 mm a 50 mm, kde je možné vyrobit čočky, které nejsou tak velké, ale pro všechno ostatní, optika manipulace ohniskové vzdálenosti jsou významnou bariérou miniaturizace.

Clona je Hard Limit

Clona je funkce ohniskové vzdálenosti. Když hovoříme o f / 5.6, říkáme to, že clona čočky je otevřená ohniskové vzdálenosti dělené číslem 5.6. Například 50mm na f / 2 má otvor oční optiky 25mm; při f / 8 je clona otevřena na 6,25 mm.

Zatímco to není zájem o širokoúhlé objektivy, velmi rychle se stává problém pro rychlé teleobjektivy. Vezměte neuvěřitelně oblíbený fotoaparát Canon 70-200 f / 2.8: u 70mm je clona ohniska 25mm široká, ale při 200mm je 71,5mm. To znamená, že za předpokladu nekonečných tenkých materiálů je minimální velikost předního prvku čočky asi 72 mm - ve skutečnosti je to 88,8 mm - a prostě neexistuje žádný způsob, jak to zmenšit.

Bez ohledu na to, co Canon nebo Nikon nebo Sony chce, fyzicky nemohou vyrobit objektiv 200 mm f / 2,8 s předním prvkem menším než 80 mm. Zákony fyziky nezůstanou.

Technický vývoj je problémem

Mnoho starých čoček prostě nebylo moc dobré. Měli šarm, ale autofokus byl vypnutý, pravidelně byl těžký vignetting nebo zkreslení a obraz nebyl ostrý po celém rámu. Moderní čočky vyřešily mnoho těchto problémů přidáním dalších prvků objektivu, které samozřejmě také přidávají větší velikost a hmotnost.

Podobně moderní vývoj, jako je silná stabilizace obrazu, přináší ještě větší váhu již těžkým čočkám.

A nezapomeňte na zoom objektivy. Primární objektiv bude (téměř) vždy menší a lehčí než objektiv se zoomem, který pokrývá stejnou ohniskovou vzdálenost, protože je mnohem jednodušší. Objektivy s lupou získávají, hádali jste to, více čočkových prvků a pohyblivých částí.

Ve skutečnosti je problémem fyzika

To, co se vyvrací, je to, že zákony fyziky jsou bolestmi v zadku.

Optika je dobře studovaná a komplikovaná oblast. Manipulace s osvětlením tak, aby se daleko vzdálené objekty objevovaly blíže nebo zblízka, objekty se objevují daleko, zatímco rozmazání pozadí nebo zachování všeho zaostřeného a zachování vysoké úrovně kvality obrazu vyžaduje jen velké, těžké čočky.

Sen o profesionálních kamerách se zmenšuje jenom proto, že je to sen: sen.

Obrazový kredit: P ř ehled ů / Shuterstock, LeonRW