iPhone 5S จะมีรูรับแสงขนาดใหญ่ได้อย่างไร? f / 2.2?


18

ฉันคิดว่าในการที่จะมีรูรับแสงขนาดใหญ่เช่น f / 2.2 แสงจำนวนมากควรจะสามารถเข้าไปในเซ็นเซอร์และเพื่อที่จะทำมันจำเป็นต้องมีเลนส์ขนาดใหญ่

เป็นไปได้อย่างไรที่ใน iPhone 5S ซึ่งมีเลนส์กล้องขนาดเล็กเช่นนี้


1
สังเกตด้านบนที่ Lumia 720 มีรูรับแสง f / 1.9 :)
akid

@akid ซึ่งไม่ได้หมายความว่ามันจะดีกว่า :)
สตีฟ

2
ความจริง! หมายเหตุด้านข้างเท่านั้นที่สามารถใส่เลนส์ที่มีรูรับแสงกว้างขึ้นในโทรศัพท์มือถือ
Akid

คำตอบ:


36

ประการแรกเลนส์ iPhone 5 มีให้เป็น f / 2.2 เนื่องจากขนาดพิกเซลขนาดเล็กผลกระทบของการเลี้ยวเบนที่เริ่มคืบในที่ f / 11 บนกล้อง DSLR, เริ่มคืบในที่ f / 1.45 ใน 5.6mm A (เส้นทแยงมุม ) เซ็นเซอร์!

แม้ว่าฉันจะมีรูรับแสงขนาดใหญ่เช่น f / 2.2 แสงจำนวนมากควรจะสามารถเข้าสู่เซ็นเซอร์และเพื่อที่จะทำเช่นนั้นจำเป็นต้องใช้เลนส์ขนาดใหญ่

ตัวเลข f / 2.2 จริงหมายถึงจำนวนมากของแสงต่อหน่วยพื้นที่ ด้วยเซ็นเซอร์ขนาดเล็กใน iPhone 5 หมายความว่ายังมีแสงโดยรวมเล็กน้อยที่ถูกส่งผ่านเลนส์

เลนส์ f / 2.2 มีรูม่านตา (ขนาดที่ชัดเจนของรูรับแสงเมื่อมองผ่านจุดศูนย์กลางของเลนส์) ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับความยาวโฟกัสหารด้วย 2.2

ความยาวโฟกัสของเลนส์ iPhone คือ 4.1 มม. ดังนั้นนักเรียนที่เข้ามาคือ 1.86 มม. ซึ่งไม่ยากที่จะบรรลุในแพ็คเกจขนาดเล็ก เปรียบเทียบสิ่งนี้กับเลนส์ 35 มม. f / 2.0 สำหรับ DSLR ซึ่งมีรูม่านเข้าซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 17.5 มม!

นอกเหนือจาก # 1: ขนาดทางเข้าของนักเรียน

จากด้านบนมันจะเป็นกรณีที่ ultra-wides ที่มีความยาวโฟกัส 8 มม. และ f-stop 4.0 สำหรับเซ็นเซอร์กล้อง APS-C ขนาดใหญ่ควรมีขนาดเท่ากับเลนส์ iPhone เนื่องจากรูทางเข้าของนักเรียนแทบจะไม่ใหญ่กว่า . อย่างไรก็ตามเลนส์เหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าหลายเท่า เพื่ออธิบายว่าทำไมเราต้องเจาะลึกลงไปในการออกแบบเลนส์

เพื่อความแม่นยำฉันใช้คำว่า "ทางเข้าม่านตา" แทนที่จะเป็น "รูรับแสงทางกายภาพ" (รูในกระบอกเลนส์ซึ่งเป็นที่ตั้งของม่านตา) ปัจจัยที่สำคัญสำหรับการทำงานของเลนส์ไม่ได้เป็นวิธีที่มีขนาดใหญ่รูรับแสงเป็น แต่วิธีการที่มีขนาดใหญ่ก็จะปรากฏขึ้นที่จะจากโลกภายนอก เลนส์ Canon 600mm f / 4 นั้นมีรูม่านทางเข้าที่กว้าง 150 มม.! แต่ตัวรูรับแสงนั้นอยู่ตรงกลางเลนส์ซึ่งไม่มีที่ว่างสำหรับการเปิด 150 มม.

ดังนั้นคุณอาจอ่านจากเรื่องนี้ว่าเลนส์รูรับแสงขนาดใหญ่ไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่ แต่เพื่อให้รูรับแสงกว้าง 150 มม. การเปิดที่ด้านหน้าของเลนส์ต้องมีอย่างน้อย 150 มม. และถ้าคุณดูที่ Canon 600 มม. f / 4 จะเห็นชัดว่านี่คือเคสที่มีขนาดด้านหน้าของจานอาหารค่ำ!

ขนาดทางเข้าของนักเรียนและเส้นผ่านศูนย์กลางองค์ประกอบด้านหน้านั้นมีความสัมพันธ์กันอย่างดีเยี่ยมสำหรับความยาวโฟกัสที่ยาวขึ้น แต่เมื่อคุณเข้าสู่ ultrawides การหยุดโต้ตอบ เลนส์ 8mm f / 4.0 ของเราควรมีองค์ประกอบด้านหน้าเล็ก ๆ คำตอบคือสำหรับเลนส์ f / 4.0 รูทางกายภาพในเลนส์ที่ดูเหมือนกว้าง 2 มม. จะต้องมองเห็นได้จากมุมมองทั้งหมดซึ่งมีความสำคัญ ดังนั้นองค์ประกอบด้านหน้ากระเปาะขนาดใหญ่

เนื่องจากเซ็นเซอร์ขนาดเล็กกว่าเลนส์ iPhone จึงมีมุมมองที่เล็กกว่าเมื่อเทียบกับความยาวโฟกัสของมันดังนั้นช่วงของมุมที่รูรับแสงทางกายภาพต้องมองเห็นได้จากจะลดลงมากจึงทำให้องค์ประกอบด้านหน้า (และขนาดของเลนส์ โดยรวม) จะเล็กกว่าเลนส์ APS-C มาก

นอกเหนือ # 2: การออกแบบเลนส์กล้องโทรศัพท์

การมีหมายเลข f เล็ก ๆ เช่น f / 2.2 นั้นไม่เพียง แต่เชื่อมโยงกับเลนส์ขนาดใหญ่เท่านั้น แต่ยังมีเลนส์ราคาแพงด้วย ในขณะที่เลนส์ f / 2 ปรากฏในคอมแพ็คบางรุ่นพวกเขามักจะเป็นรุ่นระดับไฮเอนด์ ดังนั้นคำถามที่ชัดเจนคือวิธีที่กล้อง iPhone รับรูรับแสงที่ค่อนข้างใหญ่ในราคาที่ประหยัดสำหรับการรวมไว้ในสมาร์ทโฟน

คำตอบสำหรับคำถามนี้คือเลนส์ทำมาจากส่วนประกอบพลาสติกทรงกลม Asphericals ที่ทำจากแก้วมีราคาแพงมากในการผลิตอย่างไรก็ตามเลนส์ iPhone มีขนาดเล็กมากพวกเขาสามารถขึ้นรูปจากพลาสติกซึ่งมีราคาถูก แต่ใช้งานได้กับองค์ประกอบขนาดเล็กเท่านั้นเนื่องจากพลาสติกจะขยาย / หดตัวมากเกินไปเมื่อความร้อนเพิ่มขึ้น

Nokia 808 PureView เป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดในการออกแบบองค์ประกอบทรงกลมห้าแบบซึ่งจะต้องใช้โชคลาภอย่างแน่นอนที่ทำจากแก้ว (ถ้าเป็นไปได้ด้วยกระบวนการของวันนี้) และมีรายงานว่าเหนือกว่า Zeiss 50 f / 2 ( วงกลมภาพเข้าสู่การพิจารณา) ดูลิงค์นี้สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมรวมถึงภาพตัดขวางของภาพเลนส์ที่แสดงเส้นโค้งที่นักออกแบบเลนส์ DSLR สามารถฝันถึงได้!

http://ramrao.abajirao.com/photography/nokia-800pv-lens.html (ใช้งานไม่ได้ใช้ลิงค์เครื่อง Wayback )


ขอบคุณสำหรับคำตอบ!! แต่ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมเลนส์ 8 มม. ถึงทำไม่ได้เหมือนโทรศัพท์ ทำไมในกล้องสะท้อนแสงเลนส์จึงต้องใหญ่ เพราะภาพไม่สามารถไปจาก 2 มม. ใน f4 ถึงขนาดของเซ็นเซอร์ในพื้นที่จัดเรียงเช่นนี้?
Steve

ถ้าเป็นเช่นนั้นทำไมเลนส์ไม่ใหญ่ขึ้นจากรู 2 มม. ไปจนถึงเซ็นเซอร์มากกว่าจากด้านหน้าถึงไอริส
Steve

หากม่านตาอยู่ตรงกลางของเลนส์เราก็อาจมีเลนส์ขนาดใหญ่ แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านหน้า 8 มม. เราจะไม่
Steve

@Steve - เนื่องจากเลนส์ DSLR ที่มีองค์ประกอบขนาดเล็กหากสร้างขึ้นเพื่อฉายภาพที่มีขนาดใหญ่พอที่จะครอบคลุมเซ็นเซอร์ทั้งหมดจะมีรูรับแสงกว้างสุดเล็ก ๆ อย่างมีประสิทธิภาพ f / 16 หรือ f / 32 หรือเล็กกว่ามาก นั่นไม่ใช่สิ่งที่เราต้องการ - สิ่งที่เรามักต้องการคือรวบรวมแสงให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ไม่เช่นนั้นข้อดีของการมีเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่
JohannesD

@JohannesD รูรับแสงจะไม่เหมือนเดิมหรือไม่ Matt Grum พูดว่าเลนส์ 8mm ควรมีไอริส 2 มม. เป็น f4 สามารถทำได้เหมือนในโทรศัพท์ทุกรุ่น แต่ทำให้ระยะห่างจากเซ็นเซอร์ถึงม่านตาใหญ่ขึ้นใช่ไหม? ทำไม?
Steve

9

ค่า F สัมพันธ์กับความยาวโฟกัส; ขนาดรูรับแสงสัมบูรณ์ของเลนส์ f / 2.2 คือ 1 / 2.2 เท่าของความยาวโฟกัสของเลนส์ กล้องโทรศัพท์มือถือมีเซ็นเซอร์ขนาดเล็กและปัจจัยการครอบตัดขนาดใหญ่ - ความยาวโฟกัสของกล้องมักจะอยู่เพียงไม่กี่มิลลิเมตร แม้จะมีช่องรับแสงขนาดใหญ่ แต่ขนาดรูรับแสงกว้างสุดของกล้องนั้นก็เพียงแค่มิลลิเมตรหรือสองเท่านั้น

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.