Dlaczego szerokokątne obiektywy stałoogniskowe mają względnie małe otwory?

Zauważyłem, że wiele obiektywów stałoogniskowych szerokokątnych (przynajmniej dla Canona) ma nieco mniejsze otwory niż ich zwykłe lub teleobiektywy. Np. Zwykła podstawa Canona 24 mm to f / 2.8, a 50 mm f / 1.8.

Teoretycznie powinno być możliwe wykonanie obiektywów szerokokątnych o dużej aperturze, ponieważ ich otwarcie będzie znacznie mniejsze niż liczby pierwsze o dłuższych ogniskowych. Dlaczego więc nie ma obiektywów szerokokątnych z większymi przysłonami? Czy większa przysłona ogranicza granice najmniejszej apertury, jaką może mieć obiektyw, ponieważ może to mieć wpływ na głębię ostrości w fotografii krajobrazowej.

Mówiąc ogólnie, obiektywy szerokokątne są łatwiejsze do zaprojektowania na dłuższej ogniskowej. Powodem, dla którego nie widzisz żadnych obiektywów 400 mm f / 1.4, są trudności produkcyjne, np. Utrzymywanie niskiej dyspersji przy wytwarzaniu elementów o rozmiarze wymaganym dla takich przysłon. Warto przypomnieć, że oznaczenie f / 1.4 oznacza, że ​​rozmiar ogranicznika przysłony to ogniskowa podzielona przez 1,4, co dla 400 f / 1,4 to aż 285 mm. Technicznie jest to obraz ogranicznika przysłony, który musi mieć taki rozmiar, co oznacza, że ​​przedni element musi być co najmniej tak duży.

Jeśli spojrzysz na najszerszy z superteli Canona, zobaczysz wzór, który 150 mm wydaje się być na granicy tego, co ekonomiczne:

• 400 / 2,8 = 142 mm

• 600 / 4,0 = 150 mm

• 800 / 5,6 = 142 mm

Obiektywy o ogniskowej mniejszej niż odległość rejestracyjna (około 46 mm w przypadku większości lustrzanek cyfrowych) muszą zawierać tak zwaną konstrukcję retrofokalną, czyli zasadniczo odwrotną grupę teleobiektywów (lub „szeroki konwerter”) z tyłu obiektywu. Im szerszy obiektyw, tym więcej korekt musi zostać wykonanych z powodu retrofokalnej konstrukcji, a korekty te są trudniejsze w przypadku obiektywów szerokokątnych.

Możesz to zobaczyć, jeśli spojrzysz na konstrukcję Canona 24 mm f / 2.8 i 50 mm f / 1.8:

Canon 24mm f / 2.8

50 mm f / 1.8

50 mm oferuje tak dobry stosunek ceny do wydajności, jeśli chodzi o aperturę, ponieważ dla aparatów 35 mm ta 50 mm znajduje się w najsłodszym miejscu, gdzie ogniskowa jest wystarczająco długa, aby umożliwić prostszą konstrukcję nierefokalną, ale niezbyt długą, tak duże należy użyć szkła, aby uzyskać dobrą liczbę f /.

Nowoczesne obiektywy szerokokątne są w rzeczywistości teleobiektywami wstecznymi. Jest więc dużo szkła, nawet jeśli ogniskowa jest mniejsza. Ponadto ilość szkła potrzebna do skorygowania abberacji jest większa niż w obiektywie o normalnej ogniskowej.

Canon ma zarówno obiektyw 28 mm f / 2.8, jak i 28 mm f / 1.8. Zgodnie z tą tabelą (PDF) f / 2.8 jest konstrukcją obiektywu 5 grupy 5, podczas gdy f / 1.8 jest konstrukcją obiektywu 9 grupy 10. Więc prawie podwoiłeś liczbę szklanych elementów, otwierając nieco więcej niż 1 przystanek, a 28 mm nie jest bardzo ekstremalnym szerokokątnym.

Szeroki otwór nie ma wpływu na najmniejszy otwór. Może występować problem mechaniczny polegający na tym, że nie dostaniesz bardzo dokładnego f / 32 na ekstremalnym szerokokątnym, ze względu na kształt ostrzy przysłony.

Ponadto, chociaż mniejszy otwór zwiększy pozorną głębię ostrości, utracisz ostrość z powodu dyfrakcji. Przeszukaj ten temat, aby uzyskać więcej informacji!

Ponieważ to nie jest takie proste!

Stworzenie szybkiego obiektywu to nie tylko kwestia „większej dziury”. Obiektyw musi „zginać” światło, aby zakryć całą ramkę, a im bardziej ekstremalne jest zginanie (jak w szerokim kącie), tym większe aberracje ...