답변:
불행히도, 다른 답변은 둘 중 하나를 디자인하기로 결정하는 데 관여 할 수있는 동기 부여를 암시하는 것 이상을 수행하지 않습니다. 그들 중 어느 것도 고정 및 가변 조리개 줌이 실제로 어떻게 다른지 암시하지 않습니다.
이 인 디자인에 상당히 근본적인 차이는 사실. 거의 모든 렌즈의 다이어프램 (조리개를 형성하는 부분)은 렌즈의 중앙 주위에 있습니다. 고정 조리개 줌에서는 조리개 뒤 의 요소 만 움직여 줌을 수행합니다. 가변 조리개 줌에서, 뒤의 두 요소 앞서 조리개 이동의 주위는 줌을 할 수 있습니다.
적어도 일반적인 경우에는 줌으로 조리개 직경이 변경 되지 않습니다 . 이것은 매우 쉽게 확인할 수 있습니다-초점이 맞지 않은 하이라이트로 다른 줌 비율과 최대 조리개로 사진을 찍습니다. 최소한 일반적인 줌 렌즈에서는 초점이 맞지 않은 하이라이트가 모든 초점 거리에서 둥글게 유지되어 조리개가 넓게 열린 상태 (둥근 곳)로 남아 있음을 나타냅니다. 렌즈를 몇 번 멈 추면 조리개 날이 닫히는 모양이 보이기 시작합니다 (날이 많은 날, 특히 둥근 날이있는 렌즈는 다른 것보다 거의 둥근 모양의 하이라이트를 유지합니다).
줌 도중 조리개 앞의 요소가 움직이면 렌즈 부분의 (유효한) 초점 거리가 변경됩니다. 그런 다음 고정 직경 조리개를 통해 빛을 전송합니다. 이는 (유효한) f / 중지 변경을 의미합니다. 다이어프램 앞의 요소의 유효 초점 거리 변경에 의해서만 영향을 받기 때문에, 변경은 (일반적으로) 전체 유효 초점 거리의 변경과 정확히 상관되지 않습니다. 다이어프램 뒤의 요소를 움직이면 유효 초점이 변경됩니다 유효 조리개를 변경하지 않고 길이를 조정합니다 (예 : 28-135의 줌 범위는 거의 5 : 1이지만 조리개는 f / 4.0에서 f / 4.5로만 변경됨).
광학 장치가 서로 다르며 일반적으로 동일한 초점 범위에 대해 실질적으로 더 큰 렌즈입니다 (70-200mm f / 2.8 ~ 70-300mm f / 4.5-5.6 비교, 후자는 비교하여 작음). 롱 엔드에서 일정한 조리개를 얻으려면 조리개가 초점 길이에 대한 비율이기 때문에 더 큰 배럴이 필요합니다. 그러나 예제에 대해 수학을 수행하는 경우 :
18mm f / 3.5는 5.14mm 개구부를 의미하고 55mm f / 5.6은 9.82mm 개구부를 의미합니다
17mm f / 4.0은 4.25mm 개구부를 의미 40mm f / 4.0은 10mm 개구부를 의미
조리개의 물리적 직경이 두 경우 모두 더 클 수 있음이 분명합니다. 따라서 두 경우 모두 가장 넓은 범위에서 f / 2.0 또는 그 이상이 될 수 있고 샌드백 시나리오가 두 가지 모두에 적용된다는 이론을 세울 수 있습니다. 한편, 후자의 경우, 광학 장치가 단순화되어 결과적으로 주요 품질에 근접 할 수있다. 그래서 ... 트레이드 오프.
어쨌든 줌은 프라임 렌즈보다 훨씬 복잡한 구조로 구성되어 있으므로 다양한 초점 거리에서의 광학 보정, 조리개가 해당 보정에 미치는 영향 등을 고려해야합니다. 렌즈 설계 및 관련 비용을 고려할 때, 단거리에서 더 넓어 지려고 시도하면 이미지 또는 다른 형태의 수차의 부드러움이 크게 허용되지 않을 수 있습니다.
마지막으로, 둘 사이에 서로 다른 광학 구조가 있습니다. 동일한 구성이지만 다른 제조업체의 렌즈 간에는 광학 구성이 다릅니다. 그것은 모두 비용 대비 이익으로 이어지며, 결국 주어진 구조의 렌즈에 대해 시장이 가격을 부담 할 것입니다.
간단히 말해, 비율 f / 4.0은 조리개의 유효 크기가 초점 길이를 4로 나눈 것을 의미합니다.-600mm f / 4.0의 경우 조리개 날이있는 곳에 150mm의 구멍이있는 것은 아니며 렌즈 만 있는 것처럼 동작합니다. (Canon 600 f / 4.0의 디자인을 보면 렌즈 중앙에 150mm 개구부를위한 공간이없는 것이 분명합니다).
이것은 일정한 조리개 렌즈의 기본 원리이며 , 실제 조리개는 분명히 같은 크기로 유지되는 얼굴에도 불구하고 줌 범위 전체에서 가상 조리개 의 크기가 변경됩니다.
모든 줌은 줌을 조정하는 동안 가상 또는 유효 조리개의 크기를 변경합니다. "일정한 조리개"(실제로 일정한 f- 비)는 조리개 대 초점 거리 비율을 동일하게 유지할 수 있도록 조리개를 변경하기 만하면됩니다. "일정한 조리개"렌즈의 디자인은 외관상 조리개가 변하는 정도에 따라 크게 다르지 않습니다.
John의 대답에서 숫자를 훔치려면 (다시 작업하지 않아도 됨) 언급 된 두 렌즈의 가상 조리개 크기는 다음과 같습니다
Canon EF-S 18-55mm f / 3.5-5.6 5.14mm @ 18mm-9.82mm @ 55mm
Canon EF 17-40mm f / 4.0 4.25mm @ 17mm-10mm @ 40mm
18-55의 광학 장치가 가상 조리개를 장거리에서 15mm로 만들면 조리개 렌즈가 일정한 조리개 렌즈 (@ f / 3.5)가 될 것입니다. 그러나 이는 상대적으로 큰 줌 범위로 인해 매우 비쌉니다. f / 5.6로 유지되는 저렴한 렌즈
고정 조리개 렌즈에는 샌드백이 발생하지 않습니다. 렌즈가 최대한 열심히 노력하고 있으며, 장기적으로 더 빠르게 작동하도록 설계되었습니다!
내 질문은 :이 좋은 렌즈가 더 넓은 설정에서 샌드백되거나 줌 범위 전체에서 동일한 조리개를 유지할 수있는 다른 광학 시스템이 있습니까?
조리개를 표현하기 위해 f- 숫자를 사용하는 경우 초점 거리의 일부로 표현되므로 확대 할 때 동일한 조리개 유효 직경 이 다른 숫자로 표시됩니다. 20mm에서 f / 2.8은 40mm에서 조리개 유효 직경의 f / 2.8의 절반입니다. 따라서 일정한 조리개 줌은 실제로 "줌 범위 전체에서 동일한 조리개를 유지"하지 않습니다. 실제로 줌 범위 전체에서 동일한 조리개 유효 직경 을 유지하는 18-55 줌 은 f / 3.5-10.7과 같습니다.
따라서 어떤 줌 렌즈 유형도 실제로 동일한 조리개 유효 직경을 유지하지 않습니다. 줌링 효과의 일부는 조리개 링 자체가 확대되기 때문에 유효 직경은 반드시 개구 링의 실제 직경 일 필요는 없다. 그러나 유효 직경은 관련이 있습니다.
렌즈 설계자는 색수차, 왜곡, 선명도 및 비네팅과 같은 여러 가지 문제를 해결하기 위해 싸우고 있습니다. 줌 렌즈를 사용하면 단일 초점 거리뿐만 아니라 전체 줌 범위에서 이러한 문제를 해결해야하므로 더욱 어려워집니다. 그러나 모든 렌즈 설계는 반대되는 힘이 너무 많기 때문에 타협을합니다. 줌 렌즈의 경우 렌즈 설계자는 너무 부드럽게하거나 비네팅과 같은 다른 문제없이 줌 범위의 각 초점 거리에서 어떤 조리개를 얻을 수 있는지 결정합니다.
줌 렌즈는 광각보다 망원 단에서 조리개 유효 직경이 훨씬 더 넓은 것이 바람직합니다. 이미지가 확대됨에 따라 센서 / 필름에 같은 양의 빛이 떨어지려면 더 많은 빛이 필요하기 때문입니다. 즉, 동일한 f- 번호에 도달하기 위해서는 훨씬 더 넓어야합니다.
더 싼 줌은 종종 더 비싼 것보다 텔레 엔드에서 속도를 더 많이 손상시킵니다.
언급 한 Canon EF 17-40mm f / 4.0 L과 같은 일정한 조리개 줌은 다른 절충안을 만듭니다. 그들은 망원 쪽에서 더 넓은 조리개를 얻기 위해 더 많은 노력을 기울였습니다. 결과적으로 유리를 더 많이 사용하고 더 무거운 렌즈를 만듭니다. 모든 것이 타협이기 때문에 망원 쪽에서 더 넓은 조리개를 얻기 위해 넓은 쪽 끝에서 부드러움 또는 비네팅을 증가시키기 위해 노력하지 않기 때문에 넓은 쪽의 최대 조리개가 제한됩니다. 따라서 더 저렴하고 가벼운 "가변"(실제로 실제 구경 직경 측면에서 변동이 적음) 조리개 줌과 비교하여 조리개 크기의 균형이 달라지며 실제로 결정되는 것은 절충의 종류입니다. 렌즈 디자인.
확대 / 축소 범위 전체에서 빛의 손실을 줄이기 위해 오목하고 오목한 요소를 올바르게 조합해야합니다. f / 4.0은 조리개 속도가 빨라진 것처럼 보일 수 있지만, 색수차가없는 이미지를 선명하게 유지하면서 줌과 초점 범위 전체에서 일관된 타이밍과 조명을 유지 한 결과입니다.
캐논은이 모든 것을 설명하는 아주 훌륭한 문헌을 가지고 있으며, 광학 회절 법이 기존의 모든 단점을 일반 광학에 대응하기 위해 새로운 렌즈에서 어떻게 사용하고 있는지 설명합니다. 다시 찾 자마자 게시하겠습니다.
놀랍게도 (현재) 받아 들여진 대답은 완전히 잘못되었습니다. 그 중 하나 또는 "조리개 앞"및 "조리개 뒤에"라는 용어는 전면 렌즈가 아니라 센서의 측면 (많은 의미가 없음)에서 볼 수 있습니다.
입사 동, 전방 렌즈를 통해 본 조리개 개구부의 형상은 상수 줌 초점 거리에 직경 비례 보유 수치 와 작업 사진 보통 물리적 조리개의 개구의 크기에 대응하는 무엇 개구 ( 블레이드). 명백한 이러한 겉보기 크기의 변화는 조리개와 전방 렌즈 사이의 렌즈 요소의 변화를 요구한다. 이 변화는 일정한 수치 로 초점 거리의 원하는 변화에 영향을주기에 충분합니다.단순한 디자인의 조리개; 그러나 현대의 줌 렌즈에는 초점 거리를 결정하는 것보다 훨씬 많은 요소가 포함되어 있습니다. 많은 수정 요소도 포함됩니다. 따라서 후방 그룹이 전방 그룹 외에 이동하는지는 정확한 광학적 레시피의 문제이다.