Чому ширококутні прості лінзи мають відносно невеликі отвори?

Я помітив, що багато ширококутних простих лінз (принаймні, для Canon) мають дещо менші діафрагми, ніж їхні звичайні або телефотові аналоги. Наприклад, звичайний праймер 24 мм Canon - це f / 2.8, тоді як 50-тим простим - f / 1,8.

Теоретично слід робити широкі кутові лінзи з великою діафрагмою, оскільки їх відкриття буде набагато меншим, ніж прайме з більшою фокусною відстанню. Отже, чому немає ширококутних лінз з більшими отворами? Чи має обмеження розмір діафрагми більшу діафрагму на найменшу діафрагму, яку може мати об'єктив, оскільки це може вплинути на глибину різкості для пейзажних знімків.

Широко кажучи лінзи широкої діафрагми легше спроектувати фокус відстані. Причина того, що ви не бачите жодних лінз 400 мм f / 1.4, пов’язана з виробничими труднощами, наприклад, збереження низької дисперсії при створенні елементів розміру, необхідного для таких отворів. Варто повторити, що позначення f / 1.4 означає, що розмір зупинки діафрагми має фокусну відстань, розділену на 1,4, що для 400 f / 1,4 - це величезні 285 мм. Технічно це зображення стопорного отвору, яке має бути такого розміру, а це означає, що передній елемент повинен бути принаймні таким великим.

Якщо ви подивитесь на найширші супертелі Canon, ви побачите шаблон, який на 150 мм здається приблизно межею економічного:

• 400 / 2,8 = 142мм

• 600 / 4,0 = 150мм

• 800 / 5,6 = 142мм

Лінзи з фокусною відстанню менше, ніж відстань реєстрації (приблизно 46 мм для більшості DSLR), повинні містити те, що відоме як ретрофокальний дизайн, який по суті є зворотною телефотогрупою (або "широким перетворювачем") на задній панелі об'єктива. Чим ширший об'єктив, тим більше виправлень доводиться проводити завдяки ретрофокальній конструкції, і ці корективи складніші для об'єктивів із широкою діафрагмою.

Ви можете переконатись у цьому, якщо подивитися дизайн Canon 24mm f / 2.8 та 50mm f / 1.8:

Canon 24mm f / 2.8

50мм f / 1,8

Причина 50-мм пропорції такого хорошого співвідношення ціни та продуктивності, коли справа доходить до діафрагми, полягає в тому, що для 35-мм камер, які 50 мм сидять на солодкому місці, де фокусна відстань є достатньо довгою, щоб дозволити простіший не ретрофокальний дизайн, але не надто довгий, ніж великі шматки скло потрібно використовувати, щоб дати хороший f / число.

Сучасні ширококутні лінзи по суті є зворотними телефото. Так що склянки багато, навіть якщо фокусна відстань менша. Крім того, кількість скла, необхідне для корекції аббацій, більше, ніж у лінзи з нормальною фокусною відстанню.

Canon має як об'єктив 28 мм f / 2.8, так і 28 мм f / 1.8. Відповідно до цієї таблиці (PDF), f / 2.8 - це 5-ти об'єктивна 5-ти об'єктивна конструкція, тоді як f / 1,8 - це 9-ти об'єктивна конструкція з 10 лінз. Таким чином, ви майже вдвічі збільшили кількість скляних елементів, відкриваючи трохи більше, ніж 1 стоп, а 28 мм - це не дуже екстремальний широкий кут.

Широка діафрагма не впливає на найменшу діафрагму. Може виникнути механічна проблема в тому, що ви не отримаєте дуже точний f / 32 на крайньому ширококутнику через форму отворів діафрагми.

Крім того, якщо менша діафрагма збільшить видиму глибину різкості, ви втратите різкість через дифракцію. Шукайте цю сторінку навколо цієї теми для отримання додаткової інформації!

Бо це не так просто!

Зробити швидку лінзу - це не просто питання зробити «більшу дірку». Лінзі потрібно "зігнути" світло, щоб охопити весь кадр, і чим сильніший вигин (як у широкому куті), тим більше аберації ...