Як iPhone 5S може мати таку велику діафрагму? f / 2.2?


18

Я думав, що для того, щоб мати велику діафрагму, таку як f / 2.2, велика кількість світла повинна мати можливість потрапляти до датчика, і для цього потрібна велика лінза.

Як можливо, що в iPhone 5S, який має такий маленький об'єктив камери, діафрагма може бути такою широкою?


1
З іншого боку, у Lumia 720 діафрагма f / 1.9 :)
1313

@akid, що не означає, що це краще :)
Стів

2
Правда! Лише збоку зауважте, що лінзи з ще ширшими отворами можна розміщувати в мобільних телефонах.
акід

Відповіді:


36

Під - перше, iPhone 5 об'єктив має бути F / 2.2, з - за невеликого розміру пікселя, ефекти дифракції , які починають повзучості при F / 11 на DSLR, починають повзучості при F / 1,45 на 5,6 мм ( по діагоналі ) датчик!

Я хоч для того, щоб мати велику діафрагму, таку як f / 2.2, велика кількість світла повинна мати можливість потрапляти на датчик і для цього потрібна велика лінза.

Цифра f / 2.2 насправді означає велику кількість світла на одиницю площі . Враховуючи крихітний датчик в iPhone 5, це означає, що об'єктив пропускає невелику кількість світла.

Лінза f / 2.2 має вхідну зіницю (видимий розмір отвору при огляді через центр лінзи), діаметр якої дорівнює фокусному відстані, поділеному на 2,2

Фокусна відстань лінзи iPhone становить 4,1 мм, тому вхідний зразок становить 1,86 мм, чого досягти в невеликій упаковці не складно. Порівняйте це з об'єктивом 35 мм f / 2.0 для DSLR, який має вхідну зіницю діаметром 17,5 мм!

Убік №1: діаметри вхідних учнів

З усього вищесказаного здавалося б, що ультраширокий з фокусною відстанню 8 мм та f-упорами 4,0 для великих датчиків камери розміром APS-C повинен бути такого ж розміру, як і об'єктив iPhone, оскільки вхідний зразок навряд чи більший . Однак цих лінз багато, багато разів більше. Щоб пояснити, чому нам потрібно заглибитися в дизайн лінз.

Для точності я використовую термін «вхідна зіниця», а не «фізичний отвір» (отвір у бочці лінзи, де розташована райдужна оболонка). Важливим фактором продуктивності об'єктива є не наскільки велика діафрагма, а наскільки вона є зовнішньою. Об'єктив Canon 600mm f / 4 має вхідні зіниці, які мають ширину 150 мм! Але сама діафрагма розташована посередині об'єктива, де явно немає місця для 150 мм отвору.

Тож ви можете прочитати з цього, що велика лінза вхідного зіниці не повинна бути фізично великою, однак для того, щоб діафрагма була шириною 150 мм, отвір в передній частині лінзи повинен бути не менше 150 мм. А якщо ви подивитеся на Canon 600mm f / 4, то це стосується переднього елемента розміром з тарілки!

Розмір вхідної зіниці та діаметр переднього елемента надзвичайно добре співвідносяться для більших фокусних відстаней, але, коли ви потрапляєте в ультрашпалери, відповідність зупиняється. Наш 8-мм об'єктив f / 4.0 повинен мати крихітний передній елемент. Відповідь полягає в тому, що для об'єктива, що має f / 4.0, фізичний отвір у лінзі, який здається шириною 2 мм, повинен бути видно з усього поля зору, що є значним; звідси великий цибулиновий передній елемент.

Завдяки меншому датчику об'єктив iPhone має набагато менше поле зору порівняно з фокусною відстанню, отже, діапазон кутів, з яких має видно фізична діафрагма, значно зменшується, що дозволяє передньому елементу (а отже, і розміру об'єктива в цілому) бути набагато меншим, ніж об'єктив APS-C.

Більше №2: дизайн об'єктива камери телефону

Мале невелике f-число типу f / 2.2 пов'язане не тільки з великими лінзами, але й з дорогими об'єктивами. Хоча лінзи f / 2 з'являються на деяких компактах, вони, як правило, є моделями високого класу. Тож очевидним питанням є те, як камера iPhone досягає відносно великих діафрагм за ціною, економічною для включення в смарт-телефон.

Відповідь на це питання полягає в тому, що лінза виготовлена ​​з асферичних пластикових елементів. Асферичні вироби зі скла дуже дорогі у виробництві, однак лінзи iPhone настільки малі, що їх можна ліпити з пластика, що коштує дешево, але працює лише для дрібних елементів, оскільки пластик би розширювався / стискався занадто сильно на нагріванні, коли збільшується.

Nokia 808 PureView - найкращий приклад цього - це п'ятимісний асферичний дизайн, який коштував би абсолютного багатства зі скла (якби це було можливо навіть при сучасних процесах) і, як повідомляється, перевершує Zeiss 50 f / 2 (беручи до уваги зображення кола враховується). Перегляньте це посилання для отримання додаткової інформації, включаючи поперечний переріз зображення об'єктива, що показує вигляд кривих, про які дизайнери лінз DSLR можуть лише мріяти!

http://ramrao.abajirao.com/photography/nokia-800pv-lens.html (Зламаний. Використовуйте посилання Machine Wayback )


Дякую за відповідь !! Але я не дуже добре розумію, чому з 8-міліметровим об'єктивом ми не можемо робити так, як телефони. Чому в рефлекторних камерах об'єктив повинен бути таким великим? Тому що зображення не може перейти від 2 мм у f4 до розміру датчика в такому просторі?
Стів

Якщо так, то чому об'єктив просто не збільшиться від 2-мм отвору до датчика, а не спереду до райдужної оболонки?
Стів

Якщо райдужна оболонка знаходиться в середині кришталика, то у нас може бути велика лінза, але з переднім діаметром 8 мм. Хіба не ми?
Стів

@Steve - адже об'єктив DSLR з крихітними елементами, якщо він побудований для проектування достатньо великого зображення, щоб охопити весь датчик, фактично мав би крихітний максимальний діафрагму, f / 16 або f / 32 або навіть набагато менший. Це не те, чого ми хочемо - те, що ми зазвичай хочемо, - це зібрати якомога більше світла, а для цього потрібно якомога більше діафрагми. Інакше переваги наявності великого датчика в значній мірі заперечуються.
ЙоханнесD

@JohannesD хіба діафрагма не буде однаковою? Метт Грум говорив, що 8-мм об'єктив повинен мати 2 мм райдужною оболонкою, щоб бути f4. Це можна зробити як у будь-якого телефону, але збільшити відстань від датчика до райдужної оболонки, чи не так? Чому?
Стів

9

Значення F відносно фокусної відстані; абсолютний розмір діафрагми об'єктива f / 2,2 в 1 / 2,2 рази перевищує фокусну відстань лінзи. Камери стільникового телефону мають крихітні датчики і, таким чином, великі коефіцієнти обрізання - фокусна відстань, як правило, становить лише кілька міліметрів. Навіть при великій відносній діафрагмі абсолютний розмір діафрагми становить лише міліметр чи два.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.