ทำไมเลนส์เดี่ยวมุมกว้างถึงมีรูรับแสงค่อนข้างเล็ก

ฉันสังเกตเห็นว่าเลนส์เดี่ยวมุมกว้างหลายตัว (อย่างน้อยสำหรับ Canon) มีรูรับแสงที่เล็กกว่าเลนส์ปกติหรือเลนส์เทเลโฟโต้ เช่น Canon 24mm prime ปกติคือ f / 2.8 ในขณะที่ Prime 50mm คือ f / 1.8

ในทางทฤษฎีแล้วมันเป็นไปได้ที่จะสร้างเลนส์มุมกว้างรูรับแสงขนาดใหญ่เนื่องจากช่องเปิดจะเล็กกว่าช่วงที่มีความยาวโฟกัสยาวกว่ามาก แล้วทำไมไม่มีเลนส์มุมกว้างที่มีรูรับแสงใหญ่กว่า รูรับแสงที่ใหญ่ขึ้นนั้น จำกัด ขนาดรูรับแสงที่เล็กที่สุดที่เลนส์มีซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความชัดลึกของสนามสำหรับการถ่ายภาพทิวทัศน์

เลนส์รูรับแสงกว้างที่พูดได้กว้างนั้นง่ายต่อการออกแบบให้มีความยาวโฟกัสยาวขึ้น เหตุผลที่คุณไม่เห็นเลนส์ 400mm f / 1.4 เกิดจากปัญหาในการผลิตเช่นการกระจายตัวต่ำในขณะที่ผลิตชิ้นส่วนขนาดที่จำเป็นสำหรับรูรับแสงนั้น เป็นมูลค่าที่น่าพอใจว่าการกำหนด f / 1.4 หมายความว่าขนาดของรูรับแสงหยุดคือความยาวโฟกัสหารด้วย 1.4 ซึ่งสำหรับ 400 f / 1.4 คือ 285 มม. ในทางเทคนิคมันเป็นภาพของการหยุดรูรับแสงที่จะต้องมีขนาดนั้นซึ่งหมายความว่าองค์ประกอบด้านหน้าจะต้องมีขนาดใหญ่อย่างน้อย

หากคุณมองดู superteles ที่กว้างที่สุดของ Canon คุณจะเห็นรูปแบบที่ 150 มม. ดูเหมือนจะเกี่ยวกับขีด จำกัด ของสิ่งที่ประหยัด:

• 400 / 2.8 = 142 มม

• 600 / 4.0 = 150 มม

• 800 / 5.6 = 142 มม

เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสน้อยกว่าซึ่งระยะการลงทะเบียน (ประมาณ 46 มม. สำหรับกล้อง DSLR ส่วนใหญ่) จะต้องรวมสิ่งที่รู้จักกันในชื่อการออกแบบแบบ retrofocal ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะเป็นกลุ่มโฟโต้ย้อนกลับ (หรือ "ตัวแปลงเลนส์กว้าง") ที่ด้านหลังของเลนส์ เลนส์ที่กว้างขึ้นจะต้องทำการแก้ไขให้ถูกต้องมากขึ้นเนื่องจากการออกแบบ retrofocal และการแก้ไขเหล่านี้ยากสำหรับเลนส์รูรับแสงกว้าง

คุณสามารถดูสิ่งนี้หากคุณดูการออกแบบของ Canon 24mm f / 2.8 และ 50mm f / 1.8:

Canon 24mm f / 2.8

50 มม. f / 1.8

เหตุผลที่ 50 มม. เสนอราคา / ประสิทธิภาพที่ดีเช่นนี้เมื่อพูดถึงรูรับแสงคือสำหรับกล้อง 35 มม. ที่ 50 มม. ตั้งอยู่ที่จุดที่หวานซึ่งความยาวโฟกัสนั้นยาวพอที่จะทำให้การออกแบบ retrofocal ไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ไม่นานเกินไป แก้วต้องใช้เพื่อให้ f / จำนวนที่ดี

เลนส์มุมกว้างที่ทันสมัยมีผลในการถ่ายภาพระยะไกลแบบย้อนกลับ ดังนั้นจึงมีแก้วจำนวนมากแม้ว่าความยาวโฟกัสจะน้อยกว่า นอกจากนี้ปริมาณของกระจกที่ต้องใช้ในการแก้ไขความผิดเพี้ยนนั้นมีขนาดใหญ่กว่าเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสปกติ

แคนนอนมีทั้งเลนส์ 28 มม. f / 2.8 และเลนส์ 28 มม. f / 1.8 ตามตารางนี้ (PDF) f / 2.8 คือโครงสร้างเลนส์ 5 กลุ่ม 5 ในขณะที่เลนส์ f / 1.8 เป็นโครงสร้างเลนส์ 9 กลุ่ม 10 ดังนั้นคุณจึงเพิ่มจำนวนชิ้นแก้วได้เกือบสองเท่าในขณะที่เปิดขึ้นมากกว่า 1 สต็อปและ 28 มม. ไม่กว้างมากนัก

รูรับแสงกว้างไม่มีผลกระทบต่อรูรับแสงที่เล็กที่สุด อาจมีปัญหาทางกลในการที่คุณจะไม่ได้รับ f / 32 ที่แม่นยำมากในช่วงมุมกว้างมากเนื่องจากรูปร่างของใบพัดรูรับแสง

นอกจากนี้ในขณะที่รูรับแสงขนาดเล็กจะเพิ่มความชัดลึกของสนามคุณจะสูญเสียความคมชัดเนื่องจากการกระจายแสง ค้นหาในไซต์นี้เพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติม!

เพราะมันไม่ง่ายเลย!

การสร้างเลนส์ที่เร็วไม่ใช่แค่เรื่องของการสร้าง "หลุมที่ใหญ่กว่า" เลนส์จำเป็นต้อง "โค้ง" แสงเพื่อให้ครอบคลุมทั่วทั้งเฟรมและยิ่งการดัด (ในมุมกว้าง) ยิ่งความผิดปรกติก็จะยิ่งสูงขึ้น ...