อะไรคือสิ่งที่พิเศษเกี่ยวกับเลนส์ที่มีหมายเลข f <1?


25

เมื่อพูดถึงเลนส์ที่รวดเร็ววิกิพีเดียพูดถึง

Nikon TV-Nikkor 35mm f / 0.9- เลนส์ Nikon ที่เร็วที่สุดที่เคยผลิต

ยกตัวอย่างเช่นทำไมไม่มีเลนส์ f / 0.5

มีโครงสร้างพิเศษที่เข้ามาเล่นสำหรับเลนส์ f / 0.9 หรือไม่?


หมายเหตุนี่เป็นเลนส์Nikon ที่เร็วที่สุด Zeiss สร้าง F / 0.7 ซึ่งเป็นที่นิยมใช้โดย Stanley Kubrik สำหรับฉากแสงเทียน: visual-memory.co.uk/sk/ac/len/page1.htm - ไม่เคยได้ยิน F / 0.5
Itai

คำตอบ:


22

รูรับแสงกว้างที่กว้างขึ้นความผิดปรกติทางออปติคัลที่แพร่หลายจะมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากขึ้น (โดยใช้เลนส์ "ธรรมดา") เลนส์รูรับแสงกว้างกลายเป็นเรื่องยากที่จะผลิตในราคาที่สมเหตุสมผลมากขึ้นเนื่องจากคุณต้องใช้ความพยายามมากขึ้น องค์ประกอบเลนส์เพิ่มเติมมีความจำเป็นในการลดความคลาดเคลื่อนของสี (ซึ่งอาจเป็นเรื่องที่น่ากลัวที่รูรับแสงกว้างกว่า f / 2) ถูกต้องสำหรับการบิดเบี้ยว (หรือออกจากความผิดปกติของทรงกลมและแก้ไขการกะโฟกัสด้วยความฉลาดทางอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติม) ฯลฯ

ควรสังเกตว่า f / # ที่ใหญ่กว่านั้นจะต้องรักษาอัตราส่วนของแสงที่อนุญาตให้ใช้กับเลนส์อื่น ๆ ที่คล้ายกัน เลนส์ f / 0.9 จะต้องยอมให้ 1.5 สต็อป (มากกว่าแสงมากกว่า 2 เท่า) กว่าเลนส์ f / 1.4 และขนาดทางกายภาพของรูรับแสงเพื่อให้บรรลุซึ่งมักจะต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกเลนส์ที่ใหญ่กว่า การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบต้องเพิ่มอย่างน้อยองค์ประกอบด้านหน้าที่ใหญ่กว่าซึ่งสามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายของเลนส์ได้อย่างรวดเร็ว เลนส์ f / 0.5 จะต้องยอมให้แสงส่องผ่านได้มากกว่า 3 ครั้งในขณะที่เป็นเลนส์ f / 1.4 (ปริมาณแสงมากกว่า 8 เท่า) และต้องใช้รูรับแสงทางกายภาพที่มีขนาดใหญ่กว่า 2.8 เท่า โปรดทราบว่าเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่าขนาดรูรับแสงทางกายภาพที่คำนวณจากช่องรับแสงสัมพัทธ์นั้นจะเห็นได้เมื่อมองผ่านองค์ประกอบเลนส์ด้านหน้าเท่านั้น(ซึ่งมีแนวโน้มที่จะขยายอวัยวะภายในเล็กน้อย) ขนาดทางกายภาพที่แท้จริงของรูรับแสงมักจะไม่ใหญ่มากอย่างไรก็ตามเลนส์ที่มีช่องรับแสงสูงสุดขนาดใหญ่เป็นพิเศษเกิน f / 1 มักจะทำให้กระบอกเลนส์มีขนาดใหญ่ เป็นไปได้ที่จะแก้ไขสำหรับช่องรับแสงที่มีขนาดใหญ่กว่าเลนส์ที่มีออปติกมากขึ้น ... แต่นั่นเป็นส่วนหนึ่งของค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นของช่องรับแสงที่กว้างขึ้น

เมื่อรวมกับความจำเป็นในการแก้ไขผลกระทบที่เพิ่มขึ้นของความคลาดเคลื่อนทางแสงเลนส์ที่เร็วขึ้นจะต้องมีองค์ประกอบที่ใหญ่กว่ากระจกในกลุ่มมากขึ้นและกลุ่มที่เคลื่อนไหวได้มากขึ้นเพื่อให้ได้คุณภาพที่ใช้งานได้ที่ช่องรับแสงกว้าง จำนวนนั้นมีค่าใช้จ่ายมหาศาลซึ่งต้องใช้ราคาที่อยู่นอกระยะสำหรับช่างภาพส่วนใหญ่ เมื่อพูดถึงผู้ผลิตอย่าง Zeiss การสร้างเลนส์ f / 0.7 (เลนส์กล้องที่เร็วที่สุดในโลกเท่าที่ฉันรู้) มันน่าจะเป็นสิ่งที่น่ายกย่องมากกว่าผู้ผลิตเงิน ... เลนส์ที่ดีที่สุด ผู้ผลิตบนโลกควรมีเลนส์ที่ดีที่สุดในทุกกรณีใช่มั้ย ;)

(ตามที่ปรากฎออกมา Zeiss ก็ทำได้ดีเนื่องจากมีเลนส์ที่ยอดเยี่ยมและระหว่างการมีเลนส์ 50 มม. f / 0.7 ที่เร็วที่สุดและเลนส์เทเลโฟโต้ที่ยาวที่สุดและใสที่สุดด้วย Apo Sonnar T * 1700 มม. f / 4 ... และ เชื่อฉันสิ 1700 มม. f / 4 นั้นเกือบจะบ้าเหมือน 50 มม. f / 0.7 ... นั่นคือแสงตันสำหรับความยาวโฟกัสที่ยาว!)


1
เลนส์ f / 0.9 ควรยอมให้แสงมากกว่า f / 1.4 มากกว่าสองเท่าและ f / 0.5 จะเร็วกว่า f / 1.4 ถึง3 หยุด
Evan Krall

1
@Evan (สานต่อความคิดของคุณ) ... ให้แสงสว่างมากกว่าเดิมถึง 8 เท่าและต้องการเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 / 0.5 = 2.8 เท่า (มากกว่า "เกือบสองเท่า") กล่าวโดยสรุปคือเลนส์ f / 0.5 ใด ๆ จะต้องรวบรวมแสงบนดิสก์สองเท่าของความยาวโฟกัสและยังคงสามารถโฟกัสในระนาบด้วยความคมชัดที่เหมาะสม
whuber

@jr ขอบคุณสำหรับการชี้แจง ฉันไม่เข้าใจว่าคุณกำลังพูดถึงเรื่องพื้นที่ไม่ใช่เลข / f ในความเป็นจริงข้อความของคุณยังอ้างถึง "เลนส์ f / 0.5" และ "เลนส์ f / 1.4" ดังนั้นคุณอาจต้องการตรวจสอบอีกครั้งว่าคุณกำลังใช้ f / สัญกรณ์อย่างสม่ำเสมอกับความหมายที่คุณต้องการ
whuber

@jr จากนั้นฉันสับสนอย่างมาก โปรดแก้ไขความเข้าใจผิดของฉันเกี่ยวกับจุดสำคัญเหล่านี้ (หรือทั้งสองอย่าง) (1) สัญกรณ์ "f /" เป็นเรื่องธรรมดา มันเพียงหมายถึงอัตราส่วนของทางเข้าขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางความยาวโฟกัสไม่เคยอะไรอื่น (2) พื้นที่ของรูปร่างเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของเส้นผ่าศูนย์กลาง สิ่งเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการวิเคราะห์ของ @ Evan และความต่อเนื่องของฉัน แต่ฉันไม่สามารถกระทบยอดมันกับการวิเคราะห์ของคุณ
whuber

ในการแก้ไขล่าสุด - f / 0.9 ถึง f / 1.4 ประมาณ1⅓ stop ใช่ไหม? นั่นคือ 2 ^ 1⅓คูณความสว่างหรือประมาณ 2.5 × และ (ดังที่อีวานบอก) f / 0.5 ถึง f / 1.4 คือสามสต็อปเต็มหรือ 8 ×แสง นี่คือ nitpicking และไม่เปลี่ยนจุดของคุณในทางใดทางหนึ่ง :)
mattdm

14

มีเลนส์ที่เร็วกว่า f / 1.0 แต่ราคาพุ่งสูงขึ้นเมื่อคุณได้รับต่ำกว่า 1.0 เนื่องจากคุณอยู่ใกล้กับขีด จำกัด ว่าแก้วจะสามารถโค้งงอแสงเข้ามาได้ไกลแค่ไหน! ความคลาดเคลื่อนกลายเป็นตึงมากและการผลิตมีราคาแพง ขีด จำกัด อยู่ที่ประมาณ f / 0.5 สำหรับแก้ว (ซึ่งมีดัชนีการหักเหของแสง 1.5) เพื่อให้เร็วขึ้นคุณจะต้องใช้วัสดุแปลกใหม่มากขึ้นเช่นควอตซ์หรือแซฟไฟร์ผลักค่าใช้จ่ายให้ดียิ่งขึ้น ฉันเคยอ่านหัวข้อออนไลน์ที่มีคนคิดว่าคุณทำได้ทำเลนส์ f / 0.25 แต่มันจะต้องถูกสร้างขึ้นจากเพชรทั้งหมด ...

คุณต้องมีเหตุผลที่ดีมากที่จะต้องเร็วขึ้น "เพื่อให้ได้ภาพที่ดีกว่าในบ้านโดยไม่ใช้แฟลช" จะไม่ทำได้ มันต้องเป็นอะไรแบบ "ฉันจะเดินบนพื้นผิวดวงจันทร์เป็นครั้งแรก" ...

เลนส์ที่เร็วที่สุดที่ฉันเคยได้ยินคือ f / 0.55 เกือบสองหยุดเร็วกว่า f / 1.0 ในตำนานของ Canon! พวกมันถูกใช้สำหรับการแกะสลักด้วยหินของเวเฟอร์ซิลิคอนและต้องใช้รูรับแสงเพื่อหลีกเลี่ยงการเลี้ยวเบนที่ จำกัด ความละเอียด เอฟเฟกต์เดียวกับที่ทำให้ภาพนุ่มนวลด้วย DSLRs ที่ f / 16 เริ่มเกิดขึ้นที่รูรับแสงกว้างขึ้นและกว้างขึ้นในขณะที่คุณพยายามดึงรายละเอียดมากขึ้น


"ต้องใช้รูรับแสงเพื่อหลีกเลี่ยงการกระจาย" ไม่มาก ไม่สามารถหลีกเลี่ยงการเลี้ยวเบนได้ แต่ขนาดของจุดโฟกัสจากเลนส์ที่เร็วกว่านั้นเล็กกว่า จุดโฟกัสนั้นเป็นผลมาจากการฟุ้งกระจายจากรูม่านตาออกของเลนส์และมีขนาด 2.44 * ความยาวคลื่น * f-number
โคลิน K

ใช่ฉันหมายถึงปัญหาการเลี้ยวเบน ฉันจะชี้แจง
Matt Grum

+1 ที่น่าสนใจ ฉันสงสัยว่ามีข้อ จำกัด ทางเรขาคณิตกับ f / stop และคิดว่าบางรอบ f / 0.7 หรือมากกว่านั้นจะเป็นข้อ จำกัด สำหรับเลนส์เดี่ยว (ง่าย) โดยใช้แว่นตาธรรมดา อย่างไรก็ตามมันเกิดขึ้นกับฉันว่าคน ๆ หนึ่งอาจมี f / stop ที่ต่ำมากด้วยเลนส์แบบผสมเช่นเลนส์ retrotelephoto หรืออาจเป็นไฟเบอร์ออปติกดังนั้นฉันจึงลังเลที่จะอ้างว่า f / 0.5 หรือแม้กระทั่ง f / 0.25 นั้นเป็นขีด จำกัด สูงสุด : ผู้คนฉลาดเกี่ยวกับการทำลายอุปสรรคที่ปรากฏดังกล่าว!
whuber

บางทีนี่อาจเป็นเธรดที่คุณได้รับข้อมูลนั้น answer.google.com/answers/threadview?id=241629มันให้สมการบางอย่างและให้ค่าที่มากที่สุดในการคาดเดาจำนวน f สูงสุด
drfrogsplat

4

คนอื่นพูดถึงเรื่องค่าใช้จ่ายแล้วและพวกเขาพูดถูก

อีกอย่างที่อาจมีความหมายสำหรับการใช้งานจริงมากที่สุดก็คือความลึกของสนามเกือบจะระเหยไปหมดเลย ยกตัวอย่างเช่นลองพิจารณาการถ่ายภาพด้วยเลนส์ 50 มม. ที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 3 ฟุตซึ่งเป็นประเภทของหัว / ไหล่ทั่วไปที่มากหรือน้อย ที่ f / 1.0, อานนท์คุณมีอยู่แล้วลงไป 3/4 thsของนิ้ว ที่ f / 0.5 ก็จะอยู่ที่ประมาณ 3/8 thsของนิ้ว - ตัวอย่างเช่นถ้าคุณมุ่งเน้นไปที่คนที่ขนตาตาตาตัวเองจะเบลออย่างเห็นได้ชัด (หรือกลับกัน)

ฉันเดาว่าความทะเยอทะยานหลักของคุณคือการถ่ายภาพตราประทับใต้กระจกในตอนกลางคืนอานนท์ขั้นต่ำจะไม่เป็นปัญหา แต่สำหรับวิชาส่วนใหญ่การใช้มันจะเป็นเรื่องที่ท้าทาย


3

มีเลนส์ Zeiss เรียกว่า "Carl Zeiss Super-Q-Gigantar 0.33 / 40mm" ใช่มันมีรูรับแสงกว้างสุดที่ f / 0.33 ดังนั้นจึงเป็นเลนส์ที่เร็วที่สุดที่เคยมีมา

ขณะนี้มีการประมูลที่ Westlicht-Auction เนื่องจากฉันไม่แน่ใจว่าฉันได้รับอนุญาตให้เชื่อมโยงไปยังหน้าดังกล่าวหรือไม่นี่คือคำอธิบาย:

Carl Zeiss Super-Q-Gigantar 0.33 / 40mm (c. 1960) นี่คือเลนส์ที่เร็วที่สุดในโลกที่เคยผลิตสำหรับ Contarex Bullseye เลนส์ที่ไม่เหมือนใครทำโดย Carl Zeiss เพื่อการประชาสัมพันธ์ - อดีต Barringer Collection

ฉันไม่แน่ใจจริง ๆ ว่าสัตว์ประหลาดตัวนี้เคยผลิตภาพเพราะไม่มีตัวอย่างอยู่รอบ ๆ ทุกคนดูเหมือนจะสร้างภาพของเลนส์ แต่ไม่ใช่ด้วย :-)

รูปภาพของ Super-Q-Gigantar


1
ฮา! แค่รักชื่อ ... 'Gigantar' แค่ให้ความรู้สึกพิเศษแค่ได้ยินมัน!
jrista

1
จะต้องมีการกล่าวถึงแม้ว่าเลนส์จะไม่ทำงาน แต่เป็นคำเยาะเย้ยแทนคำตอบสำหรับการแก้ไขในช่องว่างขนาดใหญ่และขนาดใหญ่ในช่วงปี 1960 การกำหนดเลนส์ "40 มม." ถูกกำหนดโดยผู้ออกแบบเองโดยสิ้นเชิงและไม่มีอะไรที่ต้องทำด้วยเลนส์ที่อยู่ภายใน petapixel.com/2013/08/06/…
Hugo

0

คุณรู้ไหมฉันกำลังจะเถียงเลนส์เมาท์จากนั้นฉันก็รู้ว่าฉันมี 200 มม. f / 2.8 และรูรับแสงบนนั้นคือ 71.4 มม. ซึ่งใหญ่กว่าการเปิดในกล้องของฉัน ดังนั้นเหตุผลเดียวที่ฉันคิดได้ก็คือราคา ...

เพื่อให้ได้ข้อได้เปรียบของรูรับแสงที่กว้างกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเมาท์ผู้ผลิตจะต้องทำงานพิเศษกับองค์ประกอบด้านหลังและต้องเสียค่าใช้จ่าย นี่เป็นการวิเคราะห์ผลประโยชน์ด้านค่าใช้จ่ายเพราะพวกเขาจะไม่ใช้ความพยายามกับเลนส์ที่จะต้องเสียค่าใช้จ่ายมากจนแทบไม่มีใครซื้อเลย (เกิดขึ้นทุก ๆ ครั้งเลนส์ Google Canon 5200mm) พวกเขาต้องถามแสงเสริมพิเศษให้กับเลนส์อะไรบ้าง? ฉันคิดว่าส่วนใหญ่เมื่อคุณอยู่ในอัตราส่วน 1: 1 ของรูรับแสงต่อความยาวโฟกัสคำตอบนั้นไม่มากหรืออย่างน้อยก็ไม่เพียงพอที่จะปรับ

สำหรับวิธีที่พวกเขาสามารถบีบประโยชน์ของรูรับแสงที่ใหญ่กว่าภูเขาได้ดีฉันไม่ใช่นักฟิสิกส์หรือผู้ผลิตเลนส์ ... ฉันจะปล่อยให้คนฉลาดกว่าฉันฉันคิดว่าคุณมี จำกัด ว่าคุณจะได้รับความยาวโฟกัสเท่าไรโดยไม่คำนึงถึง แต่จะมาได้อย่างไรฉันไม่รู้


F / 0.7 คือหยุดสว่างกว่า F / 1.0 แต่ค่าใช้จ่ายของการหยุดนั้นจะมากเกินไป
Nick Bedford

1
โปรดจำไว้ว่าขนาดรูรับแสงทางกายภาพที่คำนวณจากรูรับแสงสัมพัทธ์เป็นเพียงมองผ่านองค์ประกอบเลนส์ด้านหน้า (ซึ่งมีแนวโน้มที่จะขยายอวัยวะภายในเล็กน้อย) ขนาดจริงของรูรับแสงมักจะไม่ใหญ่มาก เป็นไปได้ที่จะแก้ไขสำหรับช่องรับแสงที่มีขนาดใหญ่กว่าเลนส์ที่มีออปติกมากขึ้น ... แต่นั่นเป็นส่วนหนึ่งของค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นของช่องรับแสงที่กว้างขึ้น
jrista

@ jrista - การแก้ไขจะไม่อยู่ในองค์ประกอบด้านหลังหรือไม่?
John Cavan

ใช่มันมักจะเป็น ฉันคิดว่าพวกเขาเรียกมันว่าการแก้ไขทางออกนักเรียน
jrista

ฉันคิดว่าความคิดเห็นโดย @jrista ที่นี่เป็นส่วนสำคัญของคำตอบโดยรวม - ในขณะที่เป็นไปได้ที่จะทำให้นักเรียนที่ออกจากโรงเรียนและนักเรียนที่สอบเข้าไม่สมมาตรซึ่งไม่ธรรมดาในการออกแบบเลนส์ ดูen.wikipedia.org/wiki/Pupil_magnification
mattdm
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.