ประโยชน์ของเลนส์รูรับแสงกว้างคืออะไรถ้าคุณหยุดมันลง?

ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณมีสองเลนส์:

300mm f / 2.8 ถูกใช้ที่ f / 8
300mm f / 4 ถูกใช้ที่ f / 8

ความเข้าใจของฉันคือการกำหนดปริมาณของแสงที่ผ่านรูรับแสงหมายความว่าคุณยังคงต้องถ่ายภาพทั้งสองที่ความเร็วชัตเตอร์เท่ากัน (สำหรับการเปิดรับแสงเดียวกัน)

ที่กล่าวว่าทำไมต้องจ่ายค่าเลนส์ที่สามารถลดลงถึง f / 2.8 ได้เช่นถ้าคุณจะใช้มันเป็นประจำที่ f / 8 (เช่นที่ f / 2.8 บางครั้งความชัดลึกอาจตื้นเกินไป - ในตัวอย่างด้านบนถ่ายภาพนก)

บางคนบอกว่าเลนส์ f / 2.8 ต้องใช้กระจกมากขึ้นเพื่อให้ได้ f / 2.8 ดังนั้นจึงให้แสงมากกว่าและสามารถถ่ายภาพด้วยความเร็วชัตเตอร์ที่เร็วขึ้นที่รูรับแสงเดียวกัน - แต่ฉันไม่คิดว่ามันสมเหตุสมผล

ความเป็นไปได้อื่น ๆ ที่เหมาะสมคือโดยทั่วไปผู้ผลิตเลนส์จะสร้างคุณภาพการสร้างที่ดีขึ้นบนเลนส์ที่สามารถบรรลุ f / 2.8 ได้เช่นคุณอาจได้ภาพที่คมชัดขึ้นเนื่องจากคุณภาพการสร้างที่ดีกว่า แต่ไม่มีอะไรทำ ด้วยความสามารถของเลนส์ในการหยุดที่ f / 2.8

บางคนบอกว่าเลนส์ f / 2.8 ต้องใช้กระจกมากขึ้นเพื่อให้ได้ f / 2.8 ดังนั้นจึงให้แสงมากกว่าและสามารถถ่ายภาพด้วยความเร็วชัตเตอร์ที่เร็วขึ้นที่รูรับแสงเดียวกัน - แต่ฉันไม่คิดว่ามันสมเหตุสมผล

โดยทั่วไปไม่ถูกต้อง นักเรียนเข้าสำหรับ 300mm ที่ f / 8 จะเป็น 37.5 ในเส้นผ่าศูนย์กลางไม่คำนึงถึงเส้นผ่าศูนย์กลางของเลนส์องค์ประกอบด้านหน้า ดังนั้นคุณจะไม่ได้รับความได้เปรียบความเร็วชัตเตอร์ใด ๆ โดยใช้เลนส์ f / 2.8 ที่ f / 8 เมื่อเทียบกับการใช้เลนส์ f / 4 เมื่อคุณหยุดลงที่ f / 8 แสงที่กระทบส่วนต่าง ๆ ขององค์ประกอบด้านหน้าของเลนส์ 150 มม. f / 2.8 หรือ 75 มม. เส้นผ่าศูนย์กลาง f / 4 เลนส์เกินวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 37.5 มม. ที่อยู่ตรงกลางองค์ประกอบ อนุญาตให้ผ่านไดอะแฟรมรูรับแสง

คุณจะได้รับข้อได้เปรียบเกี่ยวกับปริมาณแสงที่ใช้ในการโฟกัสและจัดองค์ประกอบเป็นกล้องเมตรส่วนใหญ่และทำการโฟกัสด้วยเลนส์ที่เปิดกว้างและหยุดเลนส์ลงไปที่ค่ารูรับแสงที่ระบุเพียงเสี้ยววินาทีก่อนที่ชัตเตอร์จะเปิดขึ้น นี่น่าจะหมายถึงความเร็วที่เร็วขึ้นและความแม่นยำมากขึ้นในแง่ของประสิทธิภาพการโฟกัสอัตโนมัติ ความแตกต่างจะขึ้นอยู่กับความสามารถของระบบโฟกัสอัตโนมัติของกล้อง

ความเป็นไปได้อื่น ๆ ที่เหมาะสมคือโดยทั่วไปผู้ผลิตเลนส์จะสร้างคุณภาพการสร้างที่ดีขึ้นบนเลนส์ที่สามารถบรรลุ f / 2.8 ได้เช่นคุณอาจได้ภาพที่คมชัดขึ้นเนื่องจากคุณภาพการสร้างที่ดีกว่า แต่ไม่มีอะไรทำ ด้วยความสามารถของเลนส์ในการหยุดที่ f / 2.8

นั่นเป็นเรื่องเกี่ยวกับคุณภาพของภาพ อย่างไรก็ตามยังมีข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมเกี่ยวกับไอคิวว่าเกี่ยวข้องกับความสามารถของเลนส์ในการเปิดถึง f / 2.8

องค์ประกอบด้านหน้าที่ใหญ่กว่าปกติของเลนส์ f / 2.8 หมายความว่าเมื่อหยุดลงไปที่ f / 8 ความผิดปกติที่เกิดขึ้นที่ขอบของวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่านั้นจะถูกบล็อกโดยใบพัดรูรับแสง เนื่องจากความผิดปรกติเหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างรุนแรงเมื่อเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขององค์ประกอบด้านหน้าเมื่อถ่ายภาพที่รูรับแสงกว้างสุดเลนส์เทเลโฟโต้ f / 2.8 ส่วนใหญ่จึงมีการแก้ไขความคลาดเคลื่อนมากกว่าเลนส์รูรับแสงแคบที่มีความยาวโฟกัสเดียวกัน ในทางทฤษฎีแล้วมันมีความเป็นไปได้ที่จะสร้างเลนส์เทเลโฟโต้ f / 2.8 ที่ไม่ได้แก้ไขซึ่งจะมีคุณภาพของภาพที่ไม่ดีและจะมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าด้วยเลนส์ f / 4 ที่ดี แต่ตลาดไม่ต้องการเลนส์ดังกล่าว เลนส์ซูมเทเลโฟโต้ f / 2.8 รูรับแสงคงที่เกือบทั้งหมดและเลนส์เดี่ยวเทเลโฟโต้ f / 2.8 นั้นมีคุณภาพออปติคัลที่ดีมากเพราะตลาดต้องการ

โดยทั่วไปแล้วด้วยเลนส์เทเลโฟโต้ระยะยาวกล้องที่มีรูรับแสงขนาดใหญ่จะมีประสิทธิภาพมากกว่ารูรับแสงขนาดเล็กกว่าเล็กน้อยเมื่อทั้งคู่มาจากผู้ผลิตรายเดียวกันและผู้ออกแบบเลนส์รุ่นเดียวกัน แต่ไม่มีเลนส์ปาร์ตี้อันดับแรกของผู้บริโภค "จริง ๆ " ในหมวดหมู่ซูเปอร์เทเลเทปภาพพิเศษที่จะทำการเปรียบเทียบ พวกเขาทั้งหมดได้รับการแก้ไขเป็นอย่างดี (มีกระจกเลนส์รูรับแสงแบบแคบที่ถูกกว่ามากกว่าที่ถูกกว่าด้วยคุณภาพออพติคอลที่ต่ำกว่าและเลนส์หักเหรูรับแสงแคบ ๆ ราคาถูกมากที่มีประสิทธิภาพออพติคอลล้ำลึกเพราะมีจำนวนน้อยหากมีการแก้ไขความผิดปกติ)

ด้วยเลนส์มุมกว้างเป็นเรื่องปกติที่ต้องมีการลดทอนคุณภาพของแสงเพื่อให้รูรับแสงกว้างขึ้นในมุมมองที่กว้างเช่นนี้หากความโค้งของฟิลด์ถูกแก้ไขให้อยู่ในขอบเขตโฟกัส มันง่ายกว่ามากในการแก้ไขเลนส์มุมกว้างของรูรับแสงแคบสำหรับความโค้งของสนามมากกว่าการแก้ไขเลนส์มุมกว้างของรูรับแสงกว้างกว่าสำหรับความโค้งของสนาม

เลนส์เดี่ยวรูรับแสงกว้างบางช่วงในช่วงความยาวโฟกัส 50-85 มม. ขึ้นอยู่กับการใช้งานตามความตั้งใจไม่ถูกต้องสำหรับความโค้งของสนาม เมื่อทดสอบที่ระยะโฟกัสเดียวที่ปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับศูนย์กลางโดยใช้แผนภูมิทดสอบแบบแบนเนื่องจากเป้าหมายเลนส์เหล่านี้ดูเหมือนจะนุ่มมากที่ขอบและมุม แต่บ่อยครั้งที่พวกเขามีความคมชัดมากที่ขอบและในมุมแต่ไม่ได้อยู่ที่ระยะโฟกัสเดียวกันกับจุดกึ่งกลางของมุมมองเพราะรูปร่างของการโฟกัสที่คมชัดทุกจุดในเฟรมนั้นเป็นส่วนหนึ่งของทรงกลม

เลนส์ที่ได้รับการแก้ไขสำหรับความโค้งของสนามเพื่อให้พวกมันมีโฟกัสที่ชัดขึ้น (มักเรียกว่าระนาบโฟกัสแม้ว่ามันจะเป็นความผิดพลาด แต่กล้องรูเข็ม - ไม่มีเลนส์ที่ถูกแก้ไขอย่างสมบูรณ์สำหรับความโค้งของสนาม) จะทำได้ดีกว่าทั้งสนาม เมื่อทดสอบโดยใช้ชิ้นงานแบนที่ระยะโฟกัสเดียว เลนส์ที่ได้รับการแก้ไขอย่างดีนั้นมีแนวโน้มที่จะสร้างโบเก้ที่มีความดุร้ายหรือ 'ยุ่งกว่า' เลนส์ที่ได้รับการแก้ไขน้อยกว่าสำหรับความโค้งของสนาม ดังนั้นเลนส์เช่น EF 85mm f / 1.2L II ซึ่งไม่ได้รับการแก้ไขอย่างถูกต้องสำหรับความโค้งสนามมีโบเก้ที่เรียบอย่างชัดเจนที่ขอบของเฟรม แต่ไม่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำงานในแนวราบเช่นการทำสำเนาเอกสาร / ศิลปะ

เป็นที่เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าเลนส์ที่มีรูรับแสงที่เร็วกว่าจะหยุดทำงานได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับการเปิดเลนส์ที่เปิดช้ากว่า แม้ว่านี่จะเป็นกรณีที่ไม่ใช่กฎที่ยากและรวดเร็ว

ด้วย DSLR เลนส์จะเปิดกว้างจนกว่าคุณจะถ่ายภาพ (ซึ่งเป็นจุดที่ม่านตาปิดอย่างรวดเร็ว) การมีเลนส์ที่เร็วกว่านั้นหมายความว่าคุณจะได้ภาพช่องมองภาพที่สว่างขึ้น นอกจากนี้ยังหมายถึงระบบ AF สามารถใช้พื้นฐานที่กว้างขึ้นซึ่งในหลาย ๆ ร่างกายจะเปิดใช้งานชุดเซ็นเซอร์ AF ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

นี่คือสาเหตุที่ Canon & Nikon สร้างเลนส์ f / 2.8 ไปจนถึง 400 มม. นอกเหนือจากการให้แสงมากขึ้นสำหรับการถ่ายภาพกีฬาพวกเขายังทำให้โฟกัสอัตโนมัติมีความแม่นยำมากขึ้นเช่นกัน มีจำนวนที่สำคัญเกี่ยวกับ AF และนั่นคือ f / 5.6 นี่เป็นข้อ จำกัด ของระบบ AF ของกล้องส่วนใหญ่ดังนั้นคุณจะไม่พบเลนส์ AF จำนวนมากที่ช้ากว่า f / 5.6 เลย

การเริ่มต้นด้วยเลนส์ที่เร็วกว่านั้นหมายความว่าคุณสามารถใช้ตัวแปลงสัญญาณโทรคมนาคมและยังมีรูรับแสงกว้างพอสำหรับ AF

Mr.Grum เสนอเหตุผลที่ดีบางประการว่าทำไมมีเลนส์ที่เร็วกว่า - เนื่องจากการโฟกัสที่รวดเร็วและเชื่อถือได้และการจัดเฟรมที่ง่ายขึ้นและการติดตามเนื่องจากช่องมองภาพที่สว่างกว่า

เพื่อเพิ่มสิ่งที่เขาพูดไปเล็กน้อยการโฟกัสกับเทเลคอนเวอร์เตอร์นั้นดีกว่ามากเมื่อเลนส์นั้นเร็ว นอกเหนือจากการโฟกัสแล้วเลนส์ในเลนส์ที่ช้ากว่ามักจะไม่ได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับ TC ผลลัพธ์ที่ได้จาก TC นั้นเล็กมาก

หนึ่งในตัวละครที่สำคัญมากของเลนส์ (และเลนส์เทเลโฟโต้มีความพิเศษอย่างมากในเรื่องนี้เพราะโดยธรรมชาติแล้วหากมีพื้นหลังมันแทบจะไม่ได้โฟกัสอยู่ตลอดเวลา) คือคุณภาพงานศิลปะที่ผ่านมาของ DoF เลนส์ที่ช้ากว่ามักไม่ค่อยดีเท่าไหร่ ไม่ใช่เรื่องใหญ่สำหรับนกในการบิน แต่โดยทั่วไปแล้วมันไม่ใช่สถานการณ์การยิงเพียงอย่างเดียว ปัญหาอื่นคือวิธีแสดงไฮไลท์แบบ specular (โบเก้)

การหยุดเลนส์เทเลโฟโต้เร็วไปที่ f / 8 นั้นเป็นสิ่งที่ต้องหลีกเลี่ยง ประสิทธิภาพมักจะเริ่มลดลง เลนส์เหล่านั้นมักถูกออกแบบมาให้ใช้งานในบริเวณที่เปิดกว้างหยุดลง 1 หรือ 2 หยุด

คำถามใหญ่คือเหตุผลว่าทำไม f / 8 ขนาดของวัตถุและระยะถ่ายภาพมีขนาดเท่าใด คุณคำนวณ DoF อย่างไร

ฉันนึกถึงหนึ่งในเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยของ Feynmann เกี่ยวกับหนึ่งในงานวิศวกรรมครั้งแรกของเขา เขาบอกให้เลือกฟันเฟืองนับจากกลางแคตตาล็อกในขนาดที่ต้องการ เมื่อสิ้นสุดทั้งสองพวกเขากำลังผลักดันข้อ จำกัด ; หากพวกเขาสามารถทำสิ่งนั้นได้อย่างสมบูรณ์แบบพวกเขาจะเสนออีกอย่างหนึ่งหลังจากนั้น! ความสุดขั้วนั้นน้อยกว่าค่าที่เหมาะสม

ฉันคิดว่ามันเหมือนกันกับแก้ว แม้ว่าเป็นไปได้ว่าเลนส์สามารถสร้างได้อย่างสมบูรณ์แบบเหมือนเลนส์ที่มีขนาดใหญ่กว่าโดยมีการตัดขอบเพื่อให้เล็กลง / เบาลง แต่ฉันคิดว่านั่นไม่ใช่แนวโน้มทั่วไป

ค่า f-stop สูงสุดที่มากขึ้นมักจะถูกมองว่าเป็นรูปบุญโดยทั่วไป ยกเว้นเลนส์ที่แปลกใหม่คุณคาดหวังว่าเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าจะดีกว่าในทางอื่นเช่นกัน

OTOH ที่ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป “ ในทุก f / 4 เลนส์เหล่านี้มีความคมชัดที่สุดเท่ากัน”

ที่กล่าวว่าทำไมต้องจ่ายค่าเลนส์ที่สามารถลดลงถึง f / 2.8 ได้เช่นถ้าคุณจะใช้มันเป็นประจำที่ f / 8 (เช่นที่ f / 2.8 บางครั้งความชัดลึกอาจตื้นเกินไป - ในตัวอย่างด้านบนถ่ายภาพนก)

ถ้าคุณใช้มันที่ f / 8 พวกเขาทั้งสองจะยอมให้แสงในปริมาณเท่ากัน แต่การถ่ายที่ f / 8 ด้วยเลนส์เทเลนั้นไม่ใช่เรื่องปกติ - อย่างน้อยก็ไม่ใช่สำหรับฉัน ช่องรับแสงเร็วอนุญาตให้ใช้ความเร็วชัตเตอร์สูงในการถ่ายภาพกีฬาถ่ายภาพสัตว์ป่าในยามเช้าและค่ำ ฯลฯ ความชัดลึกที่ตื้นของสนามมักเป็นประโยชน์เนื่องจากแยกวัตถุออกจากฉากหลังที่เบี่ยงเบนความสนใจ คุณสามารถหยุดเลนส์ที่รวดเร็วได้ตลอดเวลาหากคุณต้องการความชัดลึก ... เลนส์กล้องเร็วที่มีขนาดใหญ่หนักและแพง แต่ช่วยให้คุณกลับบ้านได้มากขึ้น

นอกเหนือจากปริมาณแสงเลนส์เหล่านี้มักจะทำดีกว่าเลนส์คู่ที่ช้ากว่าและราคาถูกกว่า โทรศัพท์ f / 2.8 มีระบบโฟกัสอัตโนมัติที่เร็วขึ้นดีกว่า IS สร้างที่ดีขึ้นและคุณภาพของภาพที่ดีขึ้น

บางคนบอกว่าเลนส์ f / 2.8 ต้องใช้กระจกมากขึ้นเพื่อให้ได้ f / 2.8 ดังนั้นจึงให้แสงมากกว่าและสามารถถ่ายภาพด้วยความเร็วชัตเตอร์ที่เร็วขึ้นที่รูรับแสงเดียวกัน - แต่ฉันไม่คิดว่ามันสมเหตุสมผล

พวกเขาต้องการเส้นผ่าศูนย์กลางของเลนส์ที่ใหญ่กว่า พวกเขายังต้องการการแก้ไขความผิดปกติทางแสงที่ดีขึ้นซึ่งมักจะทำได้โดยการเพิ่มกระจกมากขึ้น ใช่พวกเขามักจะมีกระจกมากกว่าเลนส์ที่ช้ากว่า