Dlaczego soczewki aparatu są tak duże i ciężkie?
Rewolucja kamery bez lustra miała przynieść mniejszy, lżejszy sprzęt fotograficzny, ale w rzeczywistości producenci aparatów właśnie wykorzystali okazję, by stworzyć większe, lepsze obiektywy. Dlaczego sprowadza się do fizyki soczewek.
Manipulowanie długością ogniskowej jest skomplikowane
Ogniskowa obiektywu - którą już wcześniej uważaliśmy - jest odległością między tylnym punktem węzłowym a punktem ogniskowym. W prostej soczewce wypukłej jest to odległość między środkiem soczewki a punktem ogniskowym. Jednak żadna soczewka aparatu nie jest prostą soczewką wypukłą; wszystkie są "soczewkami złożonymi", które są soczewkami wykonanymi z połączenia pojedynczych soczewek zwanych "soczewkami".
Kamery mają "odległość ogniskową kołnierza", czyli odległość między mocowaniem obiektywu a czujnikiem. Na przykład lustrzanki cyfrowe Canon mają 44 mm. Problemem dla producentów aparatów jest to, że manipulowanie ogniskową jest skomplikowane i na ogół wymaga dodania większej liczby elementów soczewek, które zwiększają i zwiększają ciężar. Powód, dla którego obiektyw EF 40 mm firmy Canon jest najmniejszy, jest tak blisko dopasowania odległości ogniskowej kołnierza, że wymaga bardzo niewielu elementów obiektywu.
Im dalej odejdziesz od ogniskowej, w obu kierunkach, tym większy będzie obiektyw. Obiektyw 600 mm nie musi mieć długości 60 cm, ale nie powinien mieć długości 60 cm, a byłby to zwykły soczewka wypukła - konstrukcja optyczna jest skomplikowana. Tak samo jest z obiektywem typu rybie oko o średnicy 11 mm.
Jest tam mała, słodka plama, o średnicy od około 24 mm do 50 mm, gdzie można zrobić soczewki, które nie są tak duże, ale dla wszystkiego innego optyka manipulowania ogniskową stanowi istotną barierę dla miniaturyzacji.
Przysłona jest twardym ograniczeniem
Przysłona jest funkcją ogniskowej. Kiedy mówimy o f / 5.6, mówimy, że przysłona obiektywu jest otwarta na ogniskową podzieloną przez 5,6. Na przykład, 50 mm na f / 2 ma otwór przysłony obiektywu 25 mm; przy f / 8, tęczówka jest otwarta do 6,25 mm.
Chociaż nie jest to problemem dla obiektywów szerokokątnych, bardzo szybko staje się problemem dla szybkich teleobiektywów. Weź niewiarygodnie popularną Canona 70-200 f / 2.8: na 70mm przysłona obiektywu ma 25mm szerokości, ale na 200mm to 71.5mm. Oznacza to, że przy założeniu nieskończenie cienkich materiałów minimalny możliwy rozmiar przedniego elementu obiektywu wynosi w rzeczywistości około 72 mm, to jest 88,8 mm - i nie ma sposobu, aby go zmniejszyć.
Bez względu na to, czego Canon lub Nikon lub Sony chcą, fizycznie nie mogą zrobić obiektywu 200 mm f / 2.8 z przednim elementem mniejszym niż 80 mm. Prawa fizyki nie ulegną zmianie.
Zmiany techniczne są problemem
Wiele starych obiektywów po prostu nie było zbyt dobrych. Mieli urok, ale autofokus był wyłączony, regularnie winietowanie lub zniekształcenie, a obraz nie był ostry w całej ramie. Nowoczesne soczewki rozwiązały wiele z tych problemów, dodając więcej elementów soczewek, które oczywiście również dodają więcej wymiarów i wagi.
Podobnie, nowoczesne rozwiązania, takie jak silna stabilizacja obrazu, zwiększają jeszcze wagę ciężkich już obiektywów.
I nie zapominajmy o obiektywach zmiennoogniskowych. Obiektyw główny (prawie) zawsze będzie mniejszy i lżejszy niż obiektyw zmiennoogniskowy o tej samej ogniskowej, ponieważ jest znacznie prostszy. Obiektywy z zoomem przyjmują, zgadłeś, więcej elementów soczewek i ruchomych części.
Naprawdę, problem stanowi fizyka
Problem polega na tym, że prawa fizyki to ból w dupie.
Optyka to dobrze zbadana i skomplikowana dziedzina. Manipulowanie światłem tak, aby odległe obiekty wydawały się bliższe lub bliskie, a obiekty wydawały się oddalone, a rozmycie tła lub utrzymywanie ostrości, a utrzymanie wysokiego poziomu jakości wymaga tylko dużych, ciężkich obiektywów.
Marzenie o tym, że profesjonalne kamery stają się mniejsze, to na razie tylko sen: marzenie.
Image Credit: l i g h t p e t / Shuterstock, LeonRW
