ทำไมเลนส์ไม่ได้ออกแบบมาพร้อมรูรับแสงขนาดใหญ่พิเศษสำหรับออโต้โฟกัสนอกเหนือจากที่ใช้ในการถ่ายภาพ?

ในอดีตการออกแบบเลนส์รูรับแสงขนาดใหญ่นั้นทำได้ยากเพราะการแก้ไขความผิดเพี้ยนทางแสงที่เกิดขึ้นจากรูรับแสงขนาดใหญ่นั้นต้องการการออกแบบที่ซับซ้อนและกระจกจำนวนมาก ตามทฤษฎีแล้วถ้าไม่มีใครสนใจเรื่องความผิดปรกติมันจะง่ายในการออกแบบเลนส์ที่มีค่ารูรับแสงเกือบทุกแบบ ในกรณีเช่นนี้ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างการพูดการออกแบบ f / 1.4 และ f / 4 จะเป็นขนาดทางกายภาพของรูรับแสงและดังนั้นองค์ประกอบด้านหน้า

เนื่องจากเป็นกรณีนี้มันควรจะมีเรื่องเล็กน้อยในการออกแบบเลนส์ที่มักจะหยุดลงไปที่รูรับแสงที่ยอมรับได้เพื่อถ่ายภาพ แต่ยังคงอยู่ที่ f-stop ขนาดเล็กเมื่อทำการโฟกัส ตัวอย่างเช่นหากเราต้องใช้เลนส์สมมุติ 200 มม. f / 4 เลนส์จะถ่ายภาพที่รูรับแสง f / 4 หรือแคบลงเท่านั้น แต่อาจโฟกัสที่การพูด f / 2.8 หรือแม้กระทั่ง f / 2

จำนวนแก้วเพิ่มเติมในการออกแบบดังกล่าวเพียงแค่เพียงพอที่จะแก้ไขความคลาดเคลื่อนของแสงเพื่อให้ได้โฟกัสที่แม่นยำเพียงพอและให้แสงสว่างเพียงพอทำให้สามารถประหยัดน้ำหนักและวัสดุได้จึงช่วยลดราคาได้ ในกรณีที่ดีที่สุดควรออกแบบให้เหมือนกับเลนส์ที่มีรูรับแสง "ของจริง" เช่นเดียวกับรูรับแสง "ถ่ายภาพ" ของเลนส์สมมุตินอกเหนือจากองค์ประกอบด้านหน้าที่ใหญ่กว่า

ฉันหมายถึงการออกแบบเลนส์โดยเฉพาะที่ไม่ได้แสดงการเปลี่ยนโฟกัสที่สำคัญเมื่อหยุดลง เห็นได้ชัดว่าการออกแบบเลนส์ที่มีความผิดเพี้ยนของทรงกลมเพียงพอที่จะทำให้เกิดปัญหาไม่สามารถออกแบบด้วยวิธีนี้ได้

การออกแบบดังกล่าวจะเป็นประโยชน์ต่อเลนส์ในทุกช่วงราคาเพราะมันจะทำให้สามารถซูมผู้บริโภคที่โฟกัสได้เร็วขึ้นในราคาที่สูงขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น 4 แต่ถ่ายที่ f / 5.6)

มีเหตุผลทางเทคนิคหรือเชิงพาณิชย์ว่าทำไมการออกแบบดังกล่าวไม่ได้ใช้อย่างกว้างขวาง?

ตัวขับเคลื่อนพื้นฐานของค่าใช้จ่ายในเลนส์ไม่ใช่การแก้ไขความผิดปรกติแม้ว่าการแก้ไขความผิดเพี้ยนจะเพิ่มค่าใช้จ่ายของเลนส์และอาจเป็นปัจจัยสำคัญในเลนส์มุมกว้าง โดยทั่วไปต้นทุนหลักของเลนส์คือ "แก้ว" ฉันใส่แก้วในเครื่องหมายคำพูดเพราะบางครั้งมันเป็นวัสดุอื่น ๆ เช่น Fluorite หรือการกระจายแบบกระจายหรือการกระจายอนุภาค แต่องค์ประกอบเลนส์ขั้นสูงมักมีราคาสูงกว่า

คุณไม่สามารถบรรลุรูรับแสงที่กำหนดโดยไม่ต้องมีการขยายที่เหมาะสมจากปลายทั้งสองของเลนส์รูรับแสงที่ปรากฏเป็นขนาดที่ถูกต้อง ความคิดของ "กายภาพรูรับแสง" โดยทั่วไปจะเรียกชื่อผิด สิ่งที่เราเรียกค่ารูรับแสงของเลนส์สิ่งที่มักถูกเรียกว่ารูรับแสงทางกายภาพที่เรียกว่าได้อย่างถูกต้องนักเรียนเข้า นักเรียนที่เข้ามาคือรูรับแสงตามที่สังเกตผ่านด้านหน้าของเลนส์ที่ระยะ "อินฟินิตี้" (หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือระยะทางที่เพียงพออย่างมากที่การสังเกตนั้นเป็นแสง collimated) รูม่านตาของเลนส์ 600 มม. รูรับแสง f / 4 จะต้องมีขนาด 150 มม. ตามที่สังเกตผ่านด้านหน้าของเลนส์ เพื่อให้บรรลุการขยายนั้นต้องมีสองสิ่ง:

1. ต้องใช้องค์ประกอบเลนส์ที่ถูกต้องซึ่งมีกำลังขยายที่เหมาะสมเพื่อให้การขยายนั้นบรรลุผล
2. องค์ประกอบด้านหน้าจะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 150 มม.

ลองคิดดูซักครู่ ... องค์ประกอบเลนส์ด้านหน้าขนาด 150 มม. นั่นคือเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 "กว้างประมาณมือนั่นคือขนาดใหญ่ด้านบนครึ่งหน้าของกระบอกสูบจนถึงไดอะแฟรมจะเรียวเพียงเล็กน้อยเท่านั้นและมีองค์ประกอบเลนส์เพิ่มเติมจำนวนหนึ่งที่ต้องใช้ใน นอกจากองค์ประกอบด้านหน้าเพื่อให้ได้จุด # 1 เช่นเดียวกับความคลาดเคลื่อนที่ถูกต้องดังนั้นคุณจึงมีองค์ประกอบเลนส์ 4 "ถึง 6" ในครึ่งหน้าของกระบอกสูบด้านบนขององค์ประกอบเลนส์ทั้งหมดที่อยู่ด้านหลังไดอะแฟรม ฉายภาพที่มีลักษณะเป็นเส้นตรงบนเซ็นเซอร์อย่างถูกต้องโดยแต่ละภาพยังคงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางถึงนิ้วหลายนิ้วแก้วเหล่านั้นมีค่าใช้จ่ายทั้งหมด!

การแทนที่องค์ประกอบทรงกลมที่แก้ไขความคลาดด้วยองค์ประกอบทรงกลมที่ไม่น่าจะลดต้นทุน แต่ไม่ใช่ด้วยจำนวนที่มีความสำคัญเป็นพิเศษเว้นแต่ว่าเรากำลังพูดถึงความยาวโฟกัสสั้นมากคือการซูมมุมกว้าง (ซึ่งค่าใช้จ่ายของการแก้ไขความผิดปกติ ปัจจัยต้นทุนที่สำคัญกว่าเนื่องจากปริมาณกระจกโดยรวมต่ำกว่าทางยาวโฟกัสมาก) โดยไม่คำนึงถึงประเภทของเลนส์อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปแล้วค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่เป็นองค์ประกอบด้านหน้าอาจเป็นองค์ประกอบด้านหน้า

แม้ในเลนส์มุมกว้างองค์ประกอบด้านหน้ามักจะมีขนาดใหญ่กว่าความจำเป็นเพื่อให้ได้นักเรียนที่ถูกต้อง แต่ในกรณีนี้จำเป็นต้องโค้งงอแสงจากมุมกว้างที่เพียงพอแทนที่จะรวบรวมแสงตามจำนวนที่ต้องการ . ในเลนส์มุมกว้างองค์ประกอบด้านหน้าอาจมีปริมาณรวมขององค์ประกอบเลนส์เดี่ยว ๆ หลายเท่า ต้นทุนแก้ว

ตามที่คุณระบุปริมาณของกระจกเพิ่มเติมนั้นเพียงพอเพียงเพื่อให้รูรับแสงกว้างขึ้นเท่านั้น โปรดจำไว้ว่าการหยุดรับแสงทุกครั้งคือปัจจัยแห่งการเปลี่ยนค่ารูรับแสงสองช่อง หากคุณมีเลนส์ 600 มม. f / 5.6 รูรับแสงคือ 107 มม. หรือ ~ 11,500 มม. ^ 2 หากคุณต้องการสร้างเลนส์ 600 มม. f / 4 แม้ว่าคุณจะไม่สนใจการแก้ไขความผิดปรกตินั่นคือรูรับแสง 150 มม. ... หรือ 22,500 มม. ^ 2 !! คุณได้เพิ่มพื้นที่ขั้นต่ำที่ต้องการแล้วเพื่อสนับสนุนค่ารูรับแสงและมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัวระดับเสียง (องค์ประกอบที่มีขนาดใหญ่มักจะหนาขึ้นเช่นกันดังนั้นการเพิ่มขึ้นทั้งหมดในปริมาณสามารถมากกว่าสองเท่า) และนั่นเป็นเพียงองค์ประกอบด้านหน้า ... ยังมีอีกประมาณ 12-18 อัน! ปริมาณของกระจกในแง่ของปริมาณต้องการเพียงแค่เพียงพอที่จะรองรับรูรับแสงขนาดใหญ่ได้มากกว่าสองเท่าของสิ่งที่จำเป็นสำหรับการหยุดครั้งต่อไป อย่าดูถูกดูแคลนค่าใช้จ่ายนั้น

ตามที่คนอื่นพูดถึงแล้วเลนส์จำนวนมากได้ทำในสิ่งที่คุณคิดไว้แล้ว: อนุญาตให้ IQ มีค่ารูรับแสงสูงสุดโดยกำหนดให้เลนส์หยุดลงได้มากเท่ากับหยุดหรือเพื่อให้ได้ศักยภาพความคมชัดสูงสุด โดยทั่วไปแล้วการใช้เลนส์เกรดผู้บริโภคที่มีราคาถูกลงมักเป็นผลมาจากปัจจัยหลายประการ (กระจกราคาถูกกระบวนการผลิตที่ง่ายและอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์การประกอบอัตโนมัติ ฯลฯ )

เหตุผลหลักเพียงข้อเดียวที่ว่าทำไมเลนส์ที่ถูกกว่าถึงมีราคาถูกอย่างไรก็ตาม ... มีค่ารูรับแสงที่เล็กที่สุด เลนส์ระดับผู้บริโภคส่วนใหญ่รวมถึงเลนส์ของบุคคลที่สามส่วนใหญ่ใช้รูรับแสงสูงสุดที่เล็กลง เลนส์ซูมมุมกว้างและเทเลโฟโต้สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่จะซูมสูงสุดที่ f / 3.5 ซึ่งโดยทั่วไปจะไม่คงที่ดังนั้น f / 3.5-5.6 การซูมภาพเทเลโฟโต้ของบุคคลที่สามจำนวนมากเริ่มต้นที่ f / 5.6 ในขณะที่ชื่อแบรนด์เริ่มต้นที่ f / 4 และการซูมภาพระยะไกลของบุคคลที่สามมักใช้ f / 5.6-6.3 ในขณะที่โฟโต้ซูมแบบแบรนด์เนมให้ f / 4 หรือแม้กระทั่ง f / 2.8 รูรับแสงคงที่ ค่ารูรับแสงสูงสุดเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของค่าใช้จ่ายเนื่องจากเป็นตัวขับปริมาณรวมของกระจกที่ต้องการอย่างชัดเจน

องค์ประกอบเลนส์แก้ไขที่ออกแบบมาเพื่อลดความคลาดเคลื่อนเช่นองค์ประกอบทรงกลมองค์ประกอบฟลูออไรต์เลนส์กระจายองค์ประกอบการกระจายตัวต่ำมาก ฯลฯ ล้วน แต่มีค่าใช้จ่ายมาก ค่าใช้จ่ายสูงกว่าการสร้างองค์ประกอบฟลูออไรต์ 3 "สำหรับเลนส์เทเลโฟโต้ f / 5.6 อีกครั้ง ... การเปลี่ยนรูรับแสงหยุดทุกครั้งเป็นปัจจัยหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่สองครั้งและการเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่กว่าในปริมาณกระจกทั้งหมด

มีข้อบกพร่องเล็ก ๆ น้อย ๆ ในแผน: ความผิดปกติ (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แต่ไม่เพียง แต่เป็นความผิดปกติของทรงกลม) เป็นผู้กระทำผิดหลักสำหรับปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนโฟกัส โดยพื้นฐานแล้วนั่นหมายความว่า "เลนส์โฟกัส" ของคุณจะไม่มีความยาวโฟกัสเท่ากันกับ "ถ่ายเลนส์" ดังนั้นภาพที่โฟกัสอย่างสมบูรณ์แบบที่รูรับแสงขนาดใหญ่จะไม่ได้โฟกัสที่รูรับแสงเล็ก ๆ (อย่างน้อยก็จนกว่าระยะชัดลึก ขยายใหญ่พอที่จะครอบคลุม / ซ่อนความแตกต่าง)

มีวิธีแก้ไขปัญหาแน่นอน Hasselblad ทำการแมปการโฟกัสของเลนส์ที่รูรับแสงต่าง ๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบ True Focus แต่การไปถึงที่นั่นและทำอย่างน่าเชื่อถือต้องใช้ Hasselblad เพื่อปิดระบบ (รวมถึงการแต่งงานกับร่างกายและหลังไม่ต้องกังวลมากเกินไปเกี่ยวกับสิ่งนั้นระบบอนุญาตให้สังคมสลับซับซ้อนหลายคู่ / คู่สมรสที่สลับคู่กันโดยมีเงื่อนไขว่า hookups ทั้งหมดได้รับพรอย่างเหมาะสมที่โรงงาน) ในฟรี - สำหรับโลกแห่ง APS-C / 135- รูปแบบ DSLRs และกล้อง EVIL / MILC ซึ่งหมายความว่าประเภทเลนส์ใหม่จะทำงานกับร่างกายใหม่เท่านั้นและร่างกายจะต้อง "รู้" ถึงลักษณะของเลนส์ที่ใช้ กลยุทธ์นั้น และมันจะหมายถึงความคลาดเคลื่อนแม้แต่ที่เข้มงวดมากขึ้นกว่าที่ได้รับอนุญาตในปัจจุบัน (และเราจำเป็นต้อง adjstments Microfocus ที่จะทำให้พวกเขาทำงานในระดับสูง) เพื่อให้การเลื่อนโฟกัสที่คาดการณ์ไว้และกะการโฟกัสที่แท้จริงสอดคล้องกัน

ดังนั้นคุณจึงประหยัดเงินเพียงเล็กน้อยในส่วนหนึ่งของเลนส์ (กระจก) โดยทำให้ทั้งส่วนที่เหลือของเลนส์และตัวกล้องมีราคาแพงกว่า และคุณต้องอธิบายให้ผู้คนทราบว่าทำไมเลนส์ f / 1.2 ของพวกเขาจึงมีเพียง f / 2.8s เท่านั้นซึ่งต้องใช้การตลาดสักหน่อย และคุณน่าจะลดปริมาณเลือดของบุคคลที่สาม อาจเป็นเรื่องที่ดีถ้าคุณ Hasselblad ทำให้สิ่งที่เคยเป็นประสบการณ์ของแฟรงเกนสไตน์ง่ายขึ้น (มันเป็นดิจิตอลเอ็มเอฟที่สามารถเปลี่ยนกลับได้อย่างเดียวที่ไม่รู้สึกเหมือนชิ้นส่วนสุ่มติดอยู่ด้วยกัน) อยู่ในตลาดที่ จำกัด และหายาก และมีคู่แข่งเพียงคนเดียว มันเป็นความเสี่ยงครั้งยิ่งใหญ่ที่มีความเสี่ยงต่ำในตลาด "สินค้า"

คุณอาจเคยได้ยินคนอธิบายเลนส์บางอย่างว่า "เปิดกว้างไม่น่าเชื่อ แต่ผ่านได้ที่ f / 2.8 และยอดเยี่ยมจาก f / 4" หรือคล้ายกัน นั่นเป็นเพราะโดยทั่วไปแล้วเลนส์เหล่านี้ได้รับการออกแบบในแบบที่คุณแนะนำแม้ว่าจะมีข้อ จำกัด ด้านขนาดน้ำหนักความซับซ้อนค่าใช้จ่ายและปัจจัยการออกแบบอื่น ๆ และพวกเขายังให้คุณใช้เลนส์ที่รูรับแสงกว้างขึ้นหากคุณต้องการถ่ายภาพด้วยวิธีนั้นเพื่อเป็นโบนัส

นอกจากนี้ยังมีปัญหาพื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงโฟกัสเลนส์มากขึ้นไม่ทำเช่นนี้ในทางที่มากขึ้นเพราะในโลกแห่งความจริงปัจจัยอื่น ๆ เหล่านี้จะมีความสำคัญมาก - และโดยทั่วไปมีความสำคัญมากกว่านี้ได้รับประโยชน์ การเพิ่มขนาดรูรับแสงสูงสุดแม้จะคำนึงถึงคุณภาพของภาพก็ต้องใช้เลนส์ที่มีขนาดใหญ่กว่าหนักกว่าและมีราคาแพงกว่าเพราะแก้วเป็นสิ่งเหล่านั้นทั้งหมด มีคนเพียงไม่กี่คนที่ต้องการทำให้การแลกเปลี่ยนเหล่านั้นเป็นการตอบแทนด้วยออโต้โฟกัสที่ดีขึ้นเล็กน้อย

กระจกเสริมในเลนส์ที่รวดเร็วไม่เพียงแค่แก้ไขความคลาดเคลื่อนเท่านั้น รูรับแสงเต็มรูปแบบจะต้องสามารถมองเห็นได้ทั่วทั้งสนามซึ่งมีความหมายสำหรับเลนส์ระดับปานกลางหรือกว้างคุณไม่สามารถทำให้รูรับแสงกว้างขึ้นได้คุณจะต้องสร้างองค์ประกอบทั้งหมดที่อยู่ด้านหน้าของรูรับแสงให้กว้างขึ้นเช่นกัน

แต่ความคิดของคุณมีผลกับเลนส์ขนาดใหญ่ เลนส์เหล่านี้หลายตัวมีค่า f / 5.6 แต่นั่นเป็นเพียงการพิสูจน์ภาพที่สว่างพอที่จะโฟกัสโดยใช้กระจกกราวด์คุณจะถ่ายภาพที่รูรับแสงนี้เนื่องจากความชัดลึกของภาพมุมและความคมชัด