Po pierwsze, iPhone 5 musi mieć przysłonę f / 2.2, ze względu na mały rozmiar piksela, efekty dyfrakcji, które zaczynają się wkradać przy f / 11 na lustrzance cyfrowej, zaczynają się wkradać przy f / 1,45 na 5,6 mm (przekątna ) czujnik!
Myślałem, że aby mieć dużą aperturę, taką jak f / 2.2, duża ilość światła powinna dostać się do czujnika i aby to zrobić, potrzebna była duża soczewka.
Liczba f / 2.2 w rzeczywistości oznacza dużą ilość światła na jednostkę powierzchni . Biorąc pod uwagę niewielki czujnik w iPhonie 5, oznacza to, że przez obiektyw nadal przepływa niewielka ilość światła.
Obiektyw f / 2.2 ma źrenicę wejściową (pozorny rozmiar przysłony, gdy patrzy się przez środek obiektywu), którego średnica jest równa ogniskowej podzielonej przez 2,2
Ogniskowa obiektywu iPhone'a wynosi 4,1 mm, więc źrenica wejściowa wynosi 1,86 mm, co nie jest trudne do uzyskania w małym opakowaniu. Porównaj to z obiektywem 35 mm f / 2.0 dla lustrzanki cyfrowej, która ma źrenicę wejściową o średnicy 17,5 mm!
Poza tym # 1: średnice źrenicy wejściowej
Z powyższego wydaje się, że ultraszerokokątne ogniskowe 8 mm i przysłony 4,0 dla dużych czujników aparatu APS-C powinny mieć taki sam rozmiar jak obiektyw iPhone'a, ponieważ źrenica wejściowa jest niewiele większa . Jednak te soczewki są wiele, wiele razy większe. Aby wyjaśnić, dlaczego musimy zagłębić się w projektowanie soczewek.
Aby być precyzyjnym, używam terminu „źrenica wejściowa” zamiast „fizycznej apertury” (otwór w tubusie obiektywu, w którym znajduje się tęczówka). Ważnym czynnikiem wpływającym na działanie obiektywu nie jest to, jak duża jest apertura, ale jak duża wydaje się być ze świata zewnętrznego. Obiektyw Canon 600 mm f / 4 ma źrenicę wejściową o szerokości 150 mm! Jednak sama przysłona znajduje się na środku obiektywu, gdzie wyraźnie nie ma miejsca na otwór 150 mm.
Możesz więc z tego odczytać, że duży obiektyw źrenicy wejściowej nie musi być fizycznie duży, jednak aby otwór miał wyglądać na szerokość 150 mm, otwór z przodu obiektywu musi wynosić co najmniej 150 mm. A jeśli spojrzysz na Canona 600 mm f / 4 clear, dzieje się tak w przypadku przedniego elementu wielkości talerza!
Rozmiar źrenicy wejściowej i średnica przedniego elementu są bardzo dobrze skorelowane dla dłuższych ogniskowych, ale gdy wejdziesz w ultrawiddy, korespondencja zatrzymuje się. Nasz obiektyw 8 mm f / 4.0 powinien mieć mały przedni element. Odpowiedź jest taka, że aby obiektyw miał f / 4.0 fizyczny otwór w obiektywie, który wydaje się mieć szerokość 2 mm, musi być widoczny z całego pola widzenia, co jest znaczne; stąd duży bulwiasty element przedni.
Ze względu na mniejszy czujnik obiektyw iPhone'a ma znacznie mniejsze pole widzenia w porównaniu do jego ogniskowej, stąd zakres kątów, z których musi być widoczna fizyczna apertura, jest znacznie zmniejszony, umożliwiając przedni element (a tym samym rozmiar obiektywu jako całość), aby był znacznie mniejszy niż obiektyw APS-C.
Poza tym # 2: konstrukcja obiektywu kamery telefonu
Posiadanie małej liczby f, takiej jak f / 2.2, wiąże się nie tylko z dużymi obiektywami, ale także z drogimi obiektywami. Podczas gdy obiektywy f / 2 pojawiają się w niektórych kompaktach, są to zwykle wysokiej klasy modele. Oczywistym pytaniem jest więc, w jaki sposób aparat iPhone'a osiąga stosunkowo duże otwory w cenie, która jest ekonomiczna w przypadku włączenia do smartfona.
Odpowiedź na to pytanie jest taka, że soczewka jest wykonana z asferycznych elementów z tworzywa sztucznego. Asferyczne elementy szklane są bardzo drogie w produkcji, jednak soczewka iPhone'a jest tak mała, że można ją formować z tworzywa sztucznego, co jest tanie, ale działa tylko na małe elementy, ponieważ tworzywo sztuczne zbytnio się rozszerza / kurczy podczas ogrzewania po powiększeniu.
Nokia 808 PureView jest najlepszym tego przykładem, ponieważ jest pięcioelementowym, całkowicie asferycznym projektem, który kosztowałby absolutną fortunę do zrobienia ze szkła (gdyby to nawet możliwe przy dzisiejszych procesach) i podobno wyprzedza Zeiss 50 f / 2 (biorąc koło obrazu do uwzględnienia). Zobacz ten link, aby uzyskać więcej informacji, w tym przekrój obrazu soczewki pokazujący rodzaj krzywych, o których projektanci soczewek DSLR mogą tylko pomarzyć!
http://ramrao.abajirao.com/photography/nokia-800pv-lens.html (uszkodzony. Użyj linku do Wayback Machine )