Zašto su objektivi fotoaparata tako veliki i teški?

Revolucija kamere bez zrcala trebala je donijeti manji, lakši fotoaparat, ali u stvarnosti proizvođači fotoaparata upravo su iskoristili priliku da naprave veće i bolje leće. Zašto se svodi na fiziku leća.

Manipuliranje žarišne duljine je komplicirano

Žarišna duljina leće - koju smo prije duboko promatrali - je udaljenost između stražnje čvorne točke i žarišne točke. U jednostavnoj konveksnoj leći, to je udaljenost između središta objektiva i žarišne točke. Međutim, objektiv kamere nije jednostavan konveksni objektiv; sve su to "složene leće" koje su objektivi izrađene od kombinacije pojedinačnih leća nazvanih "elementi objektiva".

Fotoaparati imaju “žarišnu udaljenost od prirubnice”, tj. Udaljenost između nosača objektiva i senzora. Na DSLR fotoaparatima tvrtke Canon, na primjer, to je 44 mm. Problem za proizvođače fotoaparata je da je manipuliranje žarišne duljine komplicirano i općenito uključuje dodavanje više elemenata objektiva koji čine stvari većim i težim. Razlog zbog kojeg je objektiv tvrtke Canon EF 40 mm njihov najmanji je to što je toliko blizu fokalnoj udaljenosti prirubnice i stoga zahtijeva vrlo malo elemenata leće.

Što se dalje udaljavate od žarišne udaljenosti prirubnice, u oba smjera će biti veći objektiv. Objektiv od 600 mm ne mora biti dugačak 60 cm, ali da ne bude dugačak 60 cm - što bi bio da je to jednostavan konveksni objektiv - optički dizajn je kompliciran. Isto vrijedi i za objektiv od 11 mm riblje oko.

Postoji mala slatka točka, između 24 mm i 50 mm, gdje je moguće napraviti leće koje nisu tako velike, ali za sve ostalo, optika manipuliranja žarišne duljine je značajna prepreka minijaturizaciji.

Otvor blende je tvrda granica

Otvor blende je funkcija žarišne duljine. Kada govorimo o f / 5.6, govorimo da je iris objektiva otvoren za žarišnu duljinu podijeljenu s 5,6. Na primjer, 50 mm na f / 2 ima otvor objektiva objektiva od 25 mm; na f / 8, šarenica je otvorena do 6,25 mm.

Iako ovo nije problem za širokokutne leće, vrlo brzo postaje problem za brze telefoto objektive. Uzmite nevjerojatno popularnog Canon 70-200 f / 2.8: na 70mm iris objektiva je širok 25mm, ali na 200mm je 71.5mm. To znači da uz pretpostavku beskonačno tankih materijala, minimalna moguća veličina prednjeg elementa leće je u stvarnosti oko 72 mm, a 88,8 mm - i nema načina da se smanji.

Bez obzira što Canon ili Nikon ili Sony žele, oni fizički ne mogu napraviti objektiv od 200 mm f / 2.8 s prednjim elementom manjim od 80 mm. Zakoni fizike neće se pomaknuti.

Tehnički razvoj je problem

Mnoge stare leće nisu bile baš dobre. Imali su šarm, ali autofokus je bio isključen, redovito je bilo snažnog vinjetiranja ili izobličenja, a slika nije bila oštra po cijelom okviru. Moderni objektivi su riješili mnoge od ovih problema dodavanjem više elemenata leće, što naravno, također dodaje veću veličinu i težinu.

Isto tako, moderni razvoj poput snažne stabilizacije slike dodaje još veću težinu već ionako teškim lećama.

I ne zaboravimo zum objektivima. Osnovni objektiv (gotovo) uvijek će biti manji i lakši od objektiva za zumiranje koji pokriva istu žarišnu duljinu jer su mnogo jednostavniji. Zum objektivi, pretpostavljate, uzimaju više elemenata objektiva i pokretnih dijelova.

Stvarno, fizika je problem

Pitanje se svodi na to da su zakoni fizike bol u guzici.

Optika je dobro proučeno i komplicirano područje. Manipuliranje svjetlom kako bi se udaljeni predmeti pojavili bliže ili izbliza objekti izgledaju dalje, dok se zamućenje pozadine ili držanje svega u fokusu, a održavanje visoke razine kvalitete slike zahtijevaju samo velike, teške leće.

San profesionalnih kamera postaje sve manji samo za sada: san.

Zasluge za slikovnu grafiku: l i g h t o e / Shuterstock, LeonRW