Kāpēc kameras objektīvi ir tik lieli un smagie?

Bezkameras kameras revolūcija bija paredzēta, lai radītu mazākus, vieglākus kameras rīkus, bet patiesībā kameru ražotāji tikko izmantojuši iespēju veidot lielākus, labākus objektīvus. Kāpēc nāk pie objektīvu fizikas.

Fokusa attāluma manipulācija ir sarežģīta

Objektīva fokusa attālums, kuru mēs esam apskatījuši dziļi pirms, ir attālums starp aizmugurējo mezgla punktu un fokusa punktu. Vienkāršā izliektā lēcā tas ir attālums starp objektīva centru un fokusa punktu. Tomēr neviens fotokameras objektīvs nav vienkāršs izliekts objektīvs; tie visi ir “saliktas lēcas”, kas ir lēcas, kas izgatavotas no atsevišķu lēcu kombinācijas, ko sauc par “lēcu elementiem”.

Kamerām ir “atloku fokusa attālums”, kas ir attālums starp objektīva stiprinājumu un sensoru. Piemēram, Canon DSLR ir 44 mm. Kameru ražotāju problēma ir tā, ka fokusa attāluma manipulēšana ir sarežģīta un parasti ietver vairāk objektīva elementu pievienošanu, kas padara lietas lielākas un smagākas. Tā iemesls, kāpēc Canon EF 40mm objektīvs ir mazākais, ir tāds, ka tas tik tuvu atloku fokusa attālumam un tāpēc prasa ļoti maz objektīva elementu..

Jo tālāk jūs attālināsieties no atloku fokusa attāluma, jebkurā virzienā, jo lielāks būs objektīvs. 600 mm objektīvam nav jābūt 60 cm garam, bet, lai tas nebūtu 60 cm garš - tas būtu, ja tas būtu vienkāršs izliekts objektīvs - optiskais dizains ir sarežģīts. Tas pats ir ar 11 mm zivs acs lēcu.

Ir neliela salda vieta, apmēram no 24 mm līdz 50 mm, kur ir iespējams izgatavot ne tik lielas lēcas, bet visam citam fokusa attāluma manipulācijas optika ir būtisks šķērslis miniaturizācijai..

Apertūra ir cietais ierobežojums

Apertūra ir fokusa attāluma funkcija. Runājot par f / 5.6, mēs sakām, ka lēca varavīksnene ir atvērta fokusa attālumam, kas dalīts ar 5.6. Piemēram, 50 mm pie f / 2 ir objektīva varavīksnenes atvērums 25 mm; pie f / 8, varavīksnene ir atvērta līdz 6,25 mm.

Lai gan tas nav jautājums par platleņķa objektīviem, tas ļoti ātri kļūst par ātru telefoto objektīvu problēmu. Ņemiet neticami populāro Canon 70-200 f / 2.8: 70 mm objektīva varavīksnenes platums ir 25 mm, bet 200 mm - 71,5 mm. Tas nozīmē, ka, pieņemot bezgalīgi plānus materiālus, minimālais objektīva priekšējā elementa izmērs ir aptuveni 72 mm, tas ir 88,8 mm, un nav iespējams to mazināt.

Neatkarīgi no tā, ko Canon vai Nikon vai Sony vēlas, viņi fiziski nevar izveidot 200 mm f / 2,8 objektīvu ar priekšējo elementu, kas ir mazāks par 80 mm. Fizikas likumi netiks pakļauti.

Tehniskā attīstība ir problēma

Daudz vecu objektīvu vienkārši nebija ļoti labi. Viņiem bija šarms, bet autofokuss bija izslēgts, regulāri bija smagi vinjetes vai izkropļojumi, un attēls nebija asas visā rāmī. Mūsdienu lēcas ir atrisinājušas daudzas no šīm problēmām, pievienojot vairāk lēcu elementus, kas, protams, arī palielina izmēru un svaru.

Līdzīgi, mūsdienu attīstība, piemēram, spēcīga attēla stabilizācija, vēl vairāk palielina svaru jau smagiem objektīviem.

Un neaizmirsīsim tālummaiņas objektīvus. Galvenais objektīvs vienmēr būs mazāks un vieglāks nekā tālummaiņas objektīvs, kas aptver to pašu fokusa attālumu, jo tie ir daudz vienkāršāki. Tālummaiņas objektīvi ņem, jūs to uzminējāt, vairāk objektīvu elementus un kustīgās daļas.

Tiešām, fizika ir problēma

Tas, ko rada jautājums, ir tas, ka fizikas likumi ir sāpes ass.

Optika ir labi pētīta un sarežģīta joma. Manipulējot gaismu tā, lai attālinātie priekšmeti parādās tuvāk vai tuvāk, parādās tālāk, vienlaikus izplūstot fonus vai saglabājot visu fokusu, un saglabājot augstu attēla kvalitātes līmeni, ir nepieciešams liels, smags objektīvs.

Sapņojums par profesionālām kamerām, kas kļūst mazākas, ir tikai tas, ka pagaidām: sapnis.

Attēla kredīts: l i g t p o e t / Shuterstock, LeonRW