Dlaczego obraz nie staje się ciemniejszy w miarę powiększania?
Jeśli wielkość źrenicy wejściowej pozostaje stała, tak jest.
Jednak bardzo niewiele obiektywów zmiennoogniskowych, nawet tych o zmiennej maksymalnej przysłonie, utrzymuje ten sam rozmiar źrenicy wejściowej, co obiektyw.
W miarę wydłużania się ogniskowej obiektywu przez obiektyw przepływa coraz mniej fotonów, które uderzają w lustro / czujnik.
Ponownie, tylko jeśli wielkość źrenicy wejściowej pozostaje stała.
Aby jednak zachować tę samą liczbę f, średnica źrenicy wejściowej musi być powiększana w tym samym tempie, co ogniskowa. Jeśli podwoisz długość ogniskowej, musisz także podwoić średnicę źrenicy wejściowej, która czterokrotnie zwiększa powierzchnię ep, aby zachować tę samą wartość przysłony.
Fizyczny rozmiar przysłony jest tylko częścią tego, co określa maksymalny otwór przysłony, wyrażony jako liczba f, obiektywu. Odgrywa również rolę powiększenie między przodem obiektywu a położeniem przysłony. Liczba f przysłony jest określana przez stosunek ogniskowej obiektywu podzielony przez średnicę źrenicy wejściowej , często określany jako efektywny otwór.
Mówiąc prościej, średnica źrenicy wejściowej jest określona przez to, jak szerokie jest otwarcie otworu diafragmy, patrząc od przodu soczewki .
W twoim przykładzie obiektyw 14 mm z kątem widzenia 114 ° ma źrenicę wejściową o szerokości 5 mm przy przysłonie f / 2.8. W przypadku lustrzanek cyfrowych i nawet większości bezlusterkowców obiektyw 14 mm jest nazywany konstrukcją retrofocus. Jest to mniej więcej odpowiednik teleobiektywu odwróconego do tyłu. Zatem „powiększenie” między przysłoną apertury i przednią częścią obiektywu jest ujemne. Oznacza to, że źrenica wejściowa wydaje się mniejsza niż rzeczywisty rozmiar przepony fizycznej! Z drugiej strony obiektyw 90 mm o kącie widzenia 27 ° wymaga źrenicy wejściowej o średnicy 32 mm dla f / 2.8. To o 6,4 x szerszy lub 41 x większy obszar niż źrenica wejściowa 5 mm obiektywu 14 mm przy przysłonie f / 2.8.
Po przesunięciu obiektywów zmiennoogniskowych o stałej wartości przysłony w celu zmiany ogniskowej, powiększenie między przodem obiektywu a przysłoną zwykle się zmienia, a nie fizyczny rozmiar przesłony. Ta zmiana powiększenia powoduje, że źrenica wejściowa wydaje się większa przy dłuższych ogniskowych i mniejsza przy krótszych ogniskowych dla tej samej fizycznej przysłony. Obiektyw 70–200 mm f / 2.8 ma źrenicę wejściową o średnicy 25 mm przy 70 mm i f / 2.8. Przy 200 mm źrenica wejściowa dla f / 2.8 ma odrobinę ponad 71 mm szerokości. Rzeczywista fizyczna membrana jest w obu przypadkach tego samego rozmiaru. To, co się zmieniło, to wielkość powiększenia między zespołem przysłony i przednią częścią soczewki.
Zwróć uwagę, że ta sama zasada obowiązuje zwykle także w przypadku obiektywów zmiennoogniskowych. Weźmy na przykład obiektyw zmiennoogniskowy 18–300 mm f / 3,5–5,6. Przy 18 mm źrenica wejściowa dla f / 3.5 ma około 5,14 mm szerokości. Przy 300 mm źrenica wejściowa dla f / 5.6 jest ponad dziesięciokrotnie większa niż przy 53,6 mm szerokości. Zwróć uwagę, że większość obiektywów zmiennoogniskowych o maksymalnej ogniskowej 300 mm i przysłonie f / 5.6 ma przednie elementy, które mają nieco większą średnicę niż 54 mm. Potrzebna wielkość źrenicy wejściowej jest powodem! Gdyby źrenica wejściowa przy 300 mm nadal miała 5,14 mm szerokości, tak jak przy 18 mm i f / 3,5, maksymalny otwór przy 300 mm wynosiłby f / 58!
Dlaczego więc nie wszystkie obiektywy zmiennoogniskowe używają wystarczającego powiększenia, aby pozostawać na stałym otworze w całym zakresie ogniskowych? Przede wszystkim koszt związany z dodatkowym rozmiarem, wagą i złożonością potrzebną do uzyskania obiektywu o stałej aperturze.
