Чому розміри фільтрів змінюються для лінз однакової фокусної відстані?

У мене є лінза Kitkor 18-55, яка має 52-міліметровий фільтр , і нещодавно я шукала, що в об'єктиві 17-55 є 77-мм фільтр .

Це тому, що останній об'єктив кращої якості? Я припускаю, що велике коло дає більше світла.

Або тому, що вона має більшу максимальну діафрагму (F / 2.8 для 17-55 проти F / 3.5 для комплекту об'єктива)?

Або щось інше?

Як згадував Нік, є дві причини, чому об'єктив може потребувати великого діаметра фільтра:

1. Передній елемент повинен бути принаймні таким же великим, як розмір очевидного отвору.
2. Якщо у вашої лінзи широке поле зору, вам може знадобитися великий передній елемент, щоб уникнути віньєтування.

У конкретному випадку 17-55, я думаю, що це більше останнього, ніж у першого - діафрагма на 55 мм f / 2,8 становить 19,6 мм; набагато менший, ніж об'єктив фільтра 77 мм. Навіть старий Nikkor 55mm f / 1.2 AI мав кільця фільтра 52 мм.

Для наочного доказу ось лінзи розміром 55 мм, f / 2,8:

Як ми бачимо, видима діафрагма набагато менша, ніж передній елемент, навіть при f / 2.8.

Якщо ми подивимось на кут у 55 мм, f / 2,8:

перед краєм переднього елемента ми бачимо край кола зображення.

Враховуючи 17 мм,

ще раз отвір набагато менший, ніж передній елемент.

Однак цього разу, якщо нахилити об'єктив,

ми все ще можемо бачити крізь лінзу під достатньо надзвичайним кутом, що наша діафрагма виявляється поруч із краєм переднього елемента. Я досить впевнений, що широкий кут у поєднанні з великою фізичною довжиною лінзи є причиною цього об'єктива такого великого розміру фільтра.

Існує поєднання факторів, що впливають на розмір нитки фільтра. Діафрагма - це, безумовно, і є найбільш вірогідним фактором у двох лінзах, на які ви посилаєтесь. Однак фокусна відстань також може впливати на розмір фільтра; лінзи з більш широким кутом потребуватимуть більшого переднього елемента, ніж, скажімо, 50-міліметровий об'єктив із такою ж максимальною діафрагмою просто через ширше поле зору. Діафрагма знову стає фактором з телеоб'єктивами, оскільки фізичний розмір діафрагми, який є (фокусна відстань / число f), збільшується прямо пропорційно фокусному відстані.

Розмір нитки фільтра, як правило, визначається розміром елемента передньої лінзи. У випадку з об'єктивами 50 мм зазвичай є діафрагми f / 2.8 або f / 2.5, f / 1.8 або f / 1.7, f / 1.4 та f / 1.2. Для заданої фокусної відстані, щоб отримати більшу кількість максимального світла, тіло об'єктива потрібно зробити ширшим для розміщення більшої максимальної діафрагми, а передній елемент лінзи потрібно зробити більшим, щоб зібрати більше світла. Це може здатися не так вже й великим, але різниця у світлі між f / 1.4 та f / 1.2 зовсім небагато, і логістика отримання такої кількості світла в 50-міліметровий об'єктив без втрати якості досить складна.

Що стосується двох перелічених вами лінз, одна має постійну діафрагму, а друга має змінну діафрагму. Різниця між f / 2.8 та f / 3.5 не така вже й значна. 18-55 має максимальну діафрагму f / 5,6 на 55 мм, тоді як 17-55 має максимальну діафрагму f / 2,8 при 55 мм. Це суттєва різниця, оскільки 55 / 5,6 = 9,8 мм фізична діафрагма при 55 / 2,8 = 19,6 мм фізична діафрагма, приблизно вдвічі більша. Ось чому об'єктив f / 2.8 потребує більшого елемента передньої лінзи, що тим самим диктує більшу фільтр-нитку.

Одне, що впливає на розмір переднього елемента, а отже, і на розмір фільтра, - це також розмір датчика. На так званих "обрізаючих" датчиках датчик сам звужується, що призводить до того, що лінзи, спеціально розроблені для того, щоб лінзи були меншими.

Наприклад, у таборі Canon лінзи EF призначені для датчиків повного кадру, а EF-S для датчиків врожаю. Лінзи EF можуть бути встановлені на камерах EF-S і працюють бездоганно, але, оскільки вони підтримують також повноцінні датчики кадру, їх об'єктивні елементи також повинні бути більшими.