f- 스톱 값에 관한 렌즈 구성의 제한 요소는 무엇입니까?


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이 널리 사용되는 Nikon 105mm 매크로 렌즈 의 최대 f- 스톱 값은 2.8입니다. 손에 쥐고있었습니다 . 렌즈입니다. 한편, 이 50mm Nikon 렌즈 는 25 % 저렴하고 LOT이 작음에도 불구하고 f / 1.2까지 올라갈 수 있습니다. 그래서이 두 렌즈 이상에서,이없는 매우 가격 및 f- 스톱 기능 사이의 직접적인 상관 관계.

주어진 렌즈의 f- 스톱 범위를 결정하는 것은 무엇입니까? 왜 105mm가 2 차 이하가 될 수 없습니까?

답변:


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동공 (조리개 개구부) 영역은 초점 길이의 제곱에 비례합니다 (동일한 f- 스톱). 따라서 105mm는 50mm 초점 거리의 약 2 배이므로 동공 (면적)의 4 배가 f / 1.2 여야합니다.

즉, f / 1.2 또는 f- 스톱은 고정 직경에 해당하지 않습니다. 초점 거리가 길수록 증가합니다.

그것은 또한 두 렌즈가 같은 양의 빛을 모아 조리개에 전달한다고 가정합니다. 50mm의 시야가 넓을수록 더 많은 빛을 모으는 경향이 있으므로 더 많은 이점이 있습니다.

최대 조리개 영역은 카메라 형식에 따라 명확하게 제한되며 렌즈 마운트보다 클 수 없습니다. 렌즈는 더 많은 빛을 모아서 보상 할 수 있기 때문에 큰 300mm f / 2.8 및 600mm f / 4 렌즈에는 전면 렌즈 요소가 엄청나게 많습니다.


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f-stop (f- 번호) 에 관한 Wikipedia 기사에서는 렌즈 동공의 크기가 얼마나 클 수 있는지 언급되어 있습니다. "표기법"섹션에 있습니다.
Johan Karlsson

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더 넓은 시야는 별개의 것으로 나오지 않습니다 . 답변의 첫 부분에서 설명하는 것처럼 작은 조리개의 물리적 크기로 인해 이점이 직접적이고 완전히 설명됩니다.
내 프로필을 읽으십시오

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음 ... f 숫자는 초점 거리와 조리개의 비율입니다. 관계는 2 차가 아닌 선형입니다. 따라서 100mm 렌즈는 동일한 f- 번호를 달성하기 위해 50mm 렌즈 직경의 두 배의 입사 동공이 필요합니다. (디자인이 확장되었지만 동일하다면, 그것은 면적의 4 배, 유리의 부피의 8 배를 의미합니다.) 나는 습관의 힘에 의해 "사각형"이 거기에 들어간 것으로 가정합니다. 조리개에 대한 토론.

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이것은 개구 직경 (f / D)에 대한 선형 비 이지만 , 입사 동공 의 면적 과의 2 차 관계 이며, 이는 집광 능력이다. 면적은 (D / 2) 제곱으로 곱하기 pi입니다.
MikeW

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24 인치 피자가 12 인치 피자의 두 배 크기라고 생각하는 사람들은 생각합니다.)
MikeW

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동일한 상대 조리개를 유지하기 위해 더 큰 직경을 필요로하는 더 긴 렌즈보다 훨씬 더 많은 것이 있습니다.

몇 가지 예에서, 구면 수차와 코마는 모두 렌즈 조리개 의 제곱 에 비례합니다 . 100 / 2.8 렌즈의 디자인을 취하고 각 요소의 직경을 두 배로 늘리면 100 f / 1.4 렌즈를 얻을 수 있지만 f / 2.8 버전보다 4 배 많은 구면 수차와 코마가 있습니다. 이렇게하면 품질이 "약간 넓게 열림"에서 "아주 좋은 보케이지만 품질이 떨어질 것입니다."

좋아, 나는 조금 과장하고 있지만, 당신은 아이디어를 얻는다. 더 많은 재료를 필요로하는 것과 함께 (예를 들어, 요소의 직경을 두 배로 늘리려면 유리의 약 8 배가 더 필요함 ) 더 큰 조리개에서 동일한 (또는 유사한) 품질을 유지하기 위해 일부 일반적인 수차에 대해 훨씬 더 나은 보정이 필요합니다 .


구면 수차 스케일은 렌즈 조리개의 정사각형이 아닌 큐브를 좋아합니다.
Edgar Bonet

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제목 질문에 대답하기 위해 두 가지 제한 요소가 있습니다. 소프트 한계는 디자인 경제학입니다. 105mm 렌즈는 더 큰 (더 작은 비율) 설계 될 수 있습니다. 그러나 그러한 렌즈를 만드는 비용을 충당하기에 충분한 수요가 있습니까? 분명히 제조업체는 그렇지 않다고 생각합니다. 하드 제한은 시스템 마운트의 최대 크기입니다. 일반적인 SLR / DSLR 시스템은 약 f / 1.2로 떨어질 수 있습니다. 시네마 카메라 마운트는 f / 1.0 이상을 넘어 설 수 있습니다.

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