이론상 최소 및 최대 조리개는 무엇입니까?


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렌즈를 열 수있는 최대 조리개와 같은 것이 있습니까? 닫을 수있는 최소 조리개는 어떻습니까? 이러한 개념이 의미가 있습니까? 세계에서 조리개가 가장 좁은 렌즈가 있습니까? 가장 넓은 것이 있습니까?


절대 조리개는 임의로 큰 값 (허브 및 FAST와 같은 장파장, 긴 초점 거리) 또는 임의로 작은 값 (전자 현미경과 같은 단파장, 짧은 초점 길이) 일 수 있습니다. 긴 초점 거리 시스템을 만드는 것이 더 쉽기 때문에 작은 상대 조리개 f 수가 더 쉽다고 말합니다. 예를 들어 Hubble은 af = 24입니다. 그러나 f = 1보다 작은 것은 어려울 것입니다. X 선 형광 투시 렌즈는 f = 0.5-f = 1이지만 해상도는 끔찍합니다.
user3528438

답변:


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빛이 통과하지 않기 때문에 사실상 무한대의 큰 f- 스톱 수인 조리개를 닫을 수 있습니다. 가장 빠른 (가장 작은 f 수)이 조금 더 어렵습니다. 렌즈의 속도는 렌즈의 초점 거리에 대한 입사 동공의 비율에 의해 제한됩니다. 초점 거리가 길수록 입사 동공이 커야합니다. 이론적으로는 하나를 매우 크게 만들 수 있지만 결국 유리의 양이 유리를 만들어 물리적으로 얻는 것보다 더 많은 빛을 잃게됩니다.

가장 빠른 렌즈를위한 "레코드"는 아마도 f / .33 Super-Q-Gigantar 40mm 일 것입니다. 그러나 그것은 실제로 마케팅의 특수 효과였으며 하나만 만들어졌습니다. 실제로 작동하지 않습니다. 기능적인 f / .7 렌즈가 10 개로 만들어졌습니다. Nasa는 6 개를 구입했고 Carl Zeiss는 1 개를 유지했고 그 중 3 개는 Stanley Kubrick이 구매하여 Barry Lyndon 영화에 사용했습니다.

이론적으로는 이보다 더 빠른 렌즈 설계가 가능해야하지만 비용과 이점은 그만한 가치가 없습니다. 렌즈는 너무 비싸고 복잡해지며 어려움이 기하 급수적으로 빠르게 증가하기 때문에 노력에 큰 이점을 제공하지 않습니다. (각 f / stop은 크기가 두 배가되어야하고 물리적 문제로 인해 f-stop이 추가 될 때마다 두 배가 더 복잡해집니다.)


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물리학은 귀하의 질문에 답하는 데 중요한 역할을하며 해당 정보 가 있습니다. 그와 관련된 논의의 기본은 렌즈 재료의 굴절률이 달성 할 수있는 최대 조리개에 영향을 미치므로 굴절률이 1.5 인 순수한 유리의 경우 최대 조리개는 f / 0.5 또는 그 근처입니다. 2.417의 굴절률을 갖는 다이아몬드와 같은 더 나은 물질은 해당 소유 비용으로 f / 0.235의 조리개를 제공 할 수 있습니다 (순수한 다이아몬드 렌즈의 가격이 얼마인지 고려하십시오). lensmaker의 방정식은 숫자의 기초가된다.

최소 조리개에 관해서는 기본적으로 하나의 광자가 통과하기에 충분히 큰 원자 크기의 구멍에 도달 할 수 있지만, 그것은 무엇이든 쓸모가 없습니다. 많은 렌즈의 경우 f / 11 이상 주위에 도달하면 회절의 함수로 선명도가 손실되므로 f / 32는 35mm 렌즈의 최고 아웃 포인트에 가깝지만 더 큰 형식의 경우 더 작아 질 수 있습니다. 그래서. 핀홀 렌즈는 f / 177만큼 렌즈의 범위가 좁습니다 (Lensbaby는 이와 같은 렌즈를 사용합니다). 그래도 광학 장치가 이와 같은 것을 완벽하게 처리 할 수 ​​있더라도 이미지를 얻는 데 필요한 ISO 및 셔터 속도를 고려하십시오. 따라서 어느 시점에서 흐릿하지 않으면이 값은 거의 제로입니다. 초록.


f / 0.5는 사진 렌즈에 대해 가르쳐 준 이론적 한계입니다. 연속체의 다른 쪽 끝은 뷰 카메라 렌즈 보드에서 일반적인 f / 64였습니다. 나는 f / 128을 보았지만 더 작지는 않았다. f / 64 그룹은 Van Dyke가 시작한 포커스 광신자 클럽으로 Adams, Cunningham, Weston, Stieglitz 및 기타 미국 남서부 사진 작가가 포함되었습니다.
Stan

@Stan f / 64 그룹의 사진가들은 8x10 LF 카메라를 사용하고있었습니다. 8x10 카메라의 f / 64는 기본적으로 135 형식 ( "35mm"또는 "FF")에서 약 f / 8에 해당합니다.
Michael C

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조리개와 관련된 용어가 많이 있지만 가장 흥미로운 점은 다음과 같습니다. 위키 백과 후 : "렌즈의 각도 조리개 N은 f- 수로 표현됩니다. f /는 초점 거리 f와 f의 비율입니다. 입학 동공의 직경 D : "

N = f / D

따라서 최소 조리개는 간단합니다. 구멍을 막고 조리개는 0 (f / ∞)입니다.

그러나 영리한 디자인으로 마법의 f / 1 아래로 쉽게 들어갈 수 있습니다. John Cavan이 설명하는 것처럼 다이아몬드 렌즈가 필요하지 않습니다. 원하는만큼 큰 전면 요소를 사용하여 많은 양의 빛을 포착하고 (D) 고려한 이미지 (초점 길이와 관련)로 압축 할 수 있습니다.

오늘날 세계에서는 Metabones T Speed ​​Booster 0.64 또는 0.71 변환기를 사용할 때이 효과를 충족시킬 수 있습니다. 렌즈의 초점 거리에 지정된 숫자를 곱합니다. 따라서 Metabones 0.64 변환기를 사용한 후 아름다운 Leica Noctilux f = 50mm 렌즈 f / 0.9를 얻으면 효과적인 f = 50mm * 0.64 = 32mm가됩니다. 입구 동공 (및 f)은 주어진 화각 에서 센서 크기 d에 비례합니다 . 따라서 렌즈 + 컨버터를 d = 35mm * 0.64의 카메라로 옮기면 ~ 23mm (센서가 더 긴 가장자리)가됩니다. 이것은 마이크로 포 서드 시스템으로 보입니다!. 이 시스템에서 우리의 f는 50mm로 돌아 왔지만, D도 0.64를 곱해서 = f / (0.9 * 0.64) = f / 0.576 입니다.

캐치 였어, 물어? 물론 변환기는 마술 지팡이가 아닙니다. 더 작은 이미지 서클에서 사용 가능한 빛을 압박하므로 Leica를 마이크로 4/3 카메라에서만 사용할 수 있습니다. 추가 된 렌즈 세트는 이미지 품질에 영향을 주지만 이것은 또 다른 이야기입니다. :)

이 효과는 cambridgeincolor 렌즈 튜토리얼 에서도 설명합니다.

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