Чому об'єктиви камери так великі і важкі?

Беззеркальна революція камери мала на меті принести меншу, легшу камеру передач, але насправді, виробники фотокамер просто взяли можливість зробити більше, краще лінзи. Причина зводиться до фізики лінз.

Маніпулювання фокусною відстанню складно

Фокусна відстань лінзи, яку ми розглянули в глибині раніше, - це відстань між задньою вузловою точкою і фокусною точкою. У простій опуклій лінзі це відстань між центром об'єктива і фокусною точкою. Однак, об'єктив камери не є простою опуклою лінзою; всі вони є "складними лінзами", які є об'єктивами з комбінації окремих лінз, які називаються "об'єктивами".

Камери мають "фокусну відстань фланця", тобто відстань між кріпленням об'єктива і датчиком. На DSLR від Canon, наприклад, це 44 мм. Проблема для виробників камери полягає в тому, що маніпулювання фокусною відстанню ускладнюється і, як правило, передбачає додавання більшої кількості елементів об'єктиву, які роблять речі більшими і важчими. Причина того, що об'єктив Canon EF 40 мм є найменшим, полягає в тому, що він так близько відповідає фокусному відстані фланця і тому вимагає дуже мало елементів об'єктива.

Чим далі ви віддаляєтеся від фокусної відстані фланця, в будь-якому напрямку, тим більше буде об'єктив. Об'єктив 600 мм не повинен бути довжиною 60 см, але для того, щоб він не був довжиною 60 см, це було б, якщо б це була проста опукла лінза - оптична конструкція складна. Те ж саме з 11-мм об'єктивом риб'ячого очей.

Є невелике солодке місце, приблизно від 24 мм до 50 мм, де можна зробити об'єктиви не такі великі, але для всього іншого, оптика маніпулювання фокусною відстанню є суттєвим бар'єром для мініатюризації.

Діафрагма є жорстким обмеженням

Діафрагма є функцією фокусної відстані. Коли ми говоримо про f / 5.6, ми говоримо, що діафрагма лінзи відкрита для фокусної відстані, поділеної на 5.6. Наприклад, 50 мм при f / 2 має лінзовий отвір діаметром 25 мм; при f / 8, райдужка відкрита до 6,25 мм.

Хоча це не стосується ширококутних лінз, це дуже швидко стає проблемою для швидких телеоб'єктивів. Візьміть неймовірно популярний Canon 70-200 f / 2.8: на 70мм діафрагма об'єктива шириною 25 мм, але при 200мм вона становить 71.5мм. Це означає, що припускаючи нескінченно тонкі матеріали, мінімально можливий розмір переднього елемента об'єктива становить приблизно 72 мм, насправді це 88,8 мм, і просто немає можливості зробити його меншим..

Незалежно від того, що Canon або Nikon чи Sony хоче, вони фізично не можуть зробити 200 мм f / 2.8 об'єктив з переднім елементом менше 80 мм або близько того. Закони фізики не зруйнуються.

Технічні розробки є проблемою

Багато старих лінз просто не дуже добре. Вони мали чарівність, але автофокус був вимкнений, регулярно виникало сильне віньєтування або спотворення, а зображення не було різким по всьому кадру. Сучасні лінзи вирішили багато цих проблем, додавши більше об'єктивних елементів, які, звичайно, також додають більше розміру і ваги.

Аналогічно, сучасні події, такі як потужна стабілізація зображення, додають ще більшу вагу до вже важких об'єктивів.

І не будемо забувати про лінзи масштабування. Основна лінза (майже) завжди буде меншою і легшою, ніж об'єктив, що охоплює таку ж фокусну відстань, оскільки вони набагато простіші. Об'єктиви масштабування беруть, як ви здогадалися, більше об'єктивів та рухомих частин.

Дійсно, фізика є проблемою

Те, що проблема полягає в тому, що закони фізики є біль в дупі.

Оптика - добре вивчена і складна сфера. Маніпуляція світлом так, що об'єкти здалеку виглядають ближче або ближче до об'єктів, виглядають на відстані, а розмивання фону або збереження фокусу, а підтримка високого рівня якості зображення вимагає великих, важких об'єктивів.

Мрія про зменшення професійних камер - це лише мрія.

Кредит зображення: l i g h t p o e / Shuterstock, LeonRW