렌즈의 전체 집광은 조리개에만 의존합니까?

내 인상은 렌즈의 조리개 값이 집광 능력을 결정한다는 것이지만 그것이 어떻게 작동하는지 잘 모르겠습니다 ...

망원경에서 집광을 고려할 때 대물 렌즈의 직경 (또는 거울)에 따라 달라집니다. 빛이 모든 방향으로 방사되므로 넓은 영역을 사용하면 더 많은 빛을 모을 수 있습니다. 카메라 렌즈에서도 동일해야합니다. 큰 렌즈는 피사체에서 더 많은 빛의 원뿔을 집어 센서에 집중시킵니다.

내가 생각했던 것은 F / 0.95 렌즈를 보았지만 F / 2.8 렌즈보다 크게 보이지 않기 때문에 그 작동 방식의 물리학을 이해하지 못합니다.

본질적으로, 렌즈의 집광 능력은 최대 조리개에 의해 결정됩니다. 사용 된 재료의 전송 속도도 영향을 미치지 만 매우 작습니다.

큰 조리개 렌즈가 큰 배럴을 가질 것이라는 직감은 정확하지만 조리개는 렌즈 개구의 * 명확한 ** 크기를 초점 길이로 나눈 비율로 지정됩니다. 따라서 200mm f / 2.0 렌즈는 200 / 2.0 = 100mm 조리개를 볼 수있을만큼 큰 전면 요소를 가져야하므로 배럴은 10cm 이상이어야합니다. 그러나 20mm f / 2.0은 10mm 조리개 만있는 것으로 보이며 이는 대부분의 렌즈 크기와 비교할 때 작습니다.

문제를 복잡하게하려면 광각 렌즈는 프레임 전체에서 비네팅을 방지하기 위해 조리개로 표시된 것보다 큰 전면 요소가 필요합니다. 약 50mm보다 짧은 초점 거리 렌즈를 들어 크기가 증가 초점 거리로 감소 개구부에도 불구하고, 따라서 광의 수집 능력도 감소시킨다.

좋은 예입니다.이 Nikon 렌즈는 f / 2.8에 불과합니다.

그러나 광각 특성이 극도로 크므로 절대적으로 거대합니다.

* 100mm f / 2.0은 렌즈 중앙의 물리적 개구부가 실제로 직경이 50mm임을 의미하지 않으며, 렌즈 전면을 통해 볼 때 상기 개구부의 이미지 만이 직경이 50mm 인 것으로 나타납니다. 실제 개구부는 종종 더 작지만 렌즈 전면 요소는 이론적 인 크기를 수용 할 수있을만큼 커야합니다.

렌즈의 물리적 직경이 렌즈의 집광 특성에 직접적인 영향을 미친다는 것은 거의 정확합니다.

그러나 렌즈의 초점 거리도 고려해야합니다.

수학은 매우 간단합니다.

최대 조리개 (F-Stop) = 초점 거리 / 렌즈 직경

예를 들어, f / 4는 쉬운 둥근 숫자이므로 선택할 수 있습니다.

• 예를 들어 400mm에서 f / 4를 달성하기 위해 렌즈의 직경은 100mm입니다.
• 100mm에서 f / 4를 달성하려면 렌즈의 직경이 25mm 여야합니다.
• 50mm에서 f / 4를 달성하기 위해 렌즈의 직경은 12.5mm입니다.

예를 들어, 50mm 렌즈는 질문에 언급 한 바와 같이 f / 0.95를 달성하며, f / 1보다 작으므로 렌즈의 직경은 실제로 렌즈의 초점 거리보다 약간 더 커야합니다. 52.63mm.

방정식을 다음과 같이 전환하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.

렌즈 직경 = 초점 거리 / 최대 조리개 (F-Stop)

f / 0.95 렌즈가 af / 2.8 렌즈보다 훨씬 크지 않다는 원래 질문에 대해 두 렌즈의 초점 거리가 동일해야합니다. 그러면 0.95가 실제로 2.8보다 컸다는 것을 알 수 있습니다. 위의 방정식을 사용하면 실제 렌즈의 직경이 각각 어떻게되는지 정확히 알아낼 수 있습니다. ;-)

그게 말이 되길 바래 ???

다른 사람들은 이미 입사 동공과 전방 렌즈의 차이점을 설명했습니다. 왜 집광력이 F- 숫자로 주어 졌는지에 대한 단어를 추가하고 싶습니다.

망원경과 사진 렌즈의 차이점은 일반적으로 망원경을 사용하여 작은 물체 (각도 크기가 작은) 를 이미징한다는 것 입니다. 그러면 스코프의 초점 거리에 관계없이 피사체가 항상 시야에 맞습니다. 반대로 대부분의 경우 카메라를 사용하여 프레임을 완전히 채우는 전체 장면을 캡처합니다. 그러면 초점 거리가 짧을수록 더 많은 장면을 캡처 할 수 있습니다.

이것은 "집광력"이 평가되는 방식에 큰 차이를 만듭니다. 천문학 자 에게있어 집광력 은 지구상 에서 주어진 조도 를 제공하는 작은 소스 에서 광속을 수집 할 수있는 능력입니다 . 그러므로 이것은 동공의 표면적과 같습니다. 사진 작가의 경우 집광력은 렌즈 (또는 카메라) 가 주어진 평균 휘도 의 확장 된 장면 에서 광속을 수집하는 능력입니다 . 그런 다음 입학 동공 과 시야에 따라 다릅니다 . 그렇기 때문에 조리개 직경 대신 f- 숫자를 사용합니다.

관련 질문에 대한이 답변 도 참조하십시오 .

망원경을 정지시키는 것에 대해 생각하십시오. 많은 스코프에는 보조 캡이있는 중앙에 원형 구멍이있는 렌즈 캡이 제공됩니다.

렌즈 캡을 켠 상태에서 보조 캡을 끈 상태에서 스코프를 조작하면 스코프가 중지 된 것입니다. f8 스코프는 이제 대물 렌즈 직경을 변경하지 않고도 f20 스코프가 될 수 있습니다. 카메라 앞에서 망원경으로 시작한 이래로 정말 놀랐습니다.

오래된 35mm 필름 카메라가 있습니까? 등을 열고 렌즈를 들여다보십시오. 본질적으로 눈은 이제 필름입니다. 셔터를 누릅니다. 대부분 원형 조리개를 통해 짧은 빛의 섬광을 볼 수 있습니다. (더 나은 플래시 플래시가 짧을수록 셔터 속도를 느리게 설정하십시오.) 이제 조리개 설정으로 재생하고 f2.8과 f16을 비교하십시오. 원형 구멍 의 크기 가 어떻게 변하는 지 확인하십시오.

구식 필름 카메라가없는 경우 DSLR을 사용하여이 기능을 사용해보십시오. 그러나 정면을 보면 조리개를 사용할 때 렌즈 내부, 직접 중앙에서 변경 될 부분을 찾으십시오.

카메라가 많이 정지됩니다. 피사계 심도뿐만 아니라 노출 길이를 변경하려면이 작업을 수행해야합니다.

망원경이 거의 멈추지 않습니다. 아마도 태양이나 달 관측을 위해서만하고 싶을 것입니다. 왜? 여분의 빛이 필요하지는 않지만 APO 굴절 장치가 없으면 중지하면 색수차가 상당히 줄어 듭니다. 필라델피아에서 갈릴레오 망원경을 볼 기회가있었습니다. 직경은 1에서 1.5 인치 정도 였지만 0.5 "정도의 작은 크기로 멈췄습니다. 이것은 원시 렌즈의 수차를 줄이기 위해 수행되었습니다.