제조업체는 하이브리드 카메라에서 어떻게 높은 (83x) 줌 레벨을 얻습니까?

시장에서 가장 큰 하이브리드 줌 (Nikon Coolpix P900이라고 생각합니다)은 실제 24mm에서 2 미터의 물리적 길이에 해당하지 않지만 제조업체는 광학 줌을 그러한 높은 (83x) 레벨로 가져 오기 위해 어떤 종류의 광학 시스템을 사용합니까?

이 고배율 하이브리드 카메라는 일반 DSLR 슈퍼 망원 렌즈에 비해 상대적으로 저렴하므로 동일한 고가의 광학 요소를 전혀 사용하지 않는 것처럼 보입니다. 그들은 20cm 정도에 83x를 포장 할 수 있지만, 최고의 600mm DSLR 렌즈는 약 12x에 비해 약 두 배 더 길기 때문에 어떻게 작동하는지, 프로세스에서 손실되는 빛의 양 등이 궁금합니다.

P900 아티팩트 에 대한 또 다른 스레드는 83x "광학"줌이라고 주장하는 것이 전자 처리를 포함하는지 궁금합니다.

필자는 83X라는 용어를 사용하는 것이 가장 오해의 소지가 있다고 생각합니다. Coolpix는 83X의 광학 범위에서 놀라운 일을합니다. 이것을 실제로 줌 범위라고합니다. 계산 방법 : 카메라 렌즈의 출력은 4.3mm 광각에서 357mm 망원까지 357 ÷ 4.3 = 83으로 조절할 수 있습니다. 즉, 줌 범위는 83X입니다. . 일부는 서로 붙어 있고 일부는 공기 공간입니다. 각기 이격 된 12 개의 렌즈 그룹이 있습니다. 줌을하면 영공 거리가 바뀌어 렌즈의 힘이 변합니다. 줌의 범위는 광각 4.3mm에서 망원 357mm입니다.

사진가가 렌즈에 대해 이야기 할 때 줌 범위가 4.3mm ~ 357mm를 커버한다는 사실은 거의 이해되지 않습니다. 렌즈 성능을 정의하는 척도로 훨씬 큰 필름 카메라가 사용되기 때문입니다. 거의 100 년 동안 함께한 35mm 필름 카메라입니다. 우리는 인기가 있기 때문에 카메라 렌즈에 대해 실제로 이러한 유능한 카메라 유형에만 적용되는 용어로 이야기합니다. 그러나 우리는 비교할 수 있습니다

Nikon Coolpix P900은 초소형 카메라이므로 35mm 카메라의 약 18 %에 불과한 초소형 이미지를 만듭니다. 35mm는 실제로 5.6 배 더 큽니다. 따라서 4.3 X 5.6 = 24와 357 X 5.6 = 2000을 곱합니다. 이제이 Coolplix는 줌 범위가 24mm – 2000mm 인 것처럼 작동한다고 말할 수 있습니다. 이제 50mm는 "정상"으로 간주됩니다. 더 짧은 렌즈를 "광각"이라고합니다. 렌즈가 더 길면 망원이라고합니다. 50mm는 2000mm에 해당하는 풀 줌에서 "정상"이므로 개체는 2000 ÷ 50 = 40X 더 크게 나타납니다. 다시 말해 1000 피트 떨어진 나무에있는 새는 마치 25 피트 떨어진 것처럼 이미지를 찍을 것입니다.

그들은 어떻게 83x에 도달합니까?

센서 크기 (1 / 2.3 "), 물리적 길이, 조리개 손실 (f / 2.8-8).

Samsung S9 + 전화는 1 / 2.55 "센서를 사용하고 Nikon P900 및 P1000 은 1 / 2.3"센서를 사용합니다.

시장에서 가장 큰 하이브리드 줌 (Nikon Coolpix P900이라고 생각합니다)은 실제 24mm에서 2 미터의 물리적 길이에 해당하지 않지만 제조업체는 광학 줌을 그러한 높은 (83x) 레벨로 가져 오기 위해 어떤 종류의 광학 시스템을 사용합니까?

렌즈 초점 거리 :

P900 : 4.3-357mm (35mm 형식의 24-2000mm 렌즈에 해당하는 화각) 67mm 필터

렌즈 f /-번호 : f / 2.8-6.5, 렌즈 구성 : 12 군 16 매, 렌즈 줌 : 83x

P1000 : 4.3-539mm (35mm 형식의 24-3000mm 렌즈에 해당하는 화각) 77mm 필터

렌즈 f / 번호 : f / 2.8-8, 렌즈 구성 : 12 군 17 매, 렌즈 줌 : 125x

길이, 본체 포함, 확대되지 않음 : 181.3mm ( 7.2 인치). 완전히 확대하면 두 배가됩니다.

이 고배율 하이브리드 카메라는 일반 DSLR 슈퍼 망원 렌즈에 비해 상대적으로 저렴하므로 동일한 고가의 광학 요소를 전혀 사용하지 않는 것처럼 보입니다. 그들은 20cm 정도에 83x를 포장 할 수 있지만, 최고의 600mm DSLR 렌즈는 약 12x에 비해 약 두 배 더 길기 때문에 어떻게 작동하는지, 프로세스에서 손실되는 빛의 양 등이 궁금합니다.

Nikon AF-S 200-500mm f / 5.6E ED VR, 95mm 필터. 약. 크기 (지름 × 길이) : 4.2 X. 10.5 . 이 렌즈는 확대시 길이가 두 배가되지 않으며 어둡거나 긴 확대도 아닙니다. 또한 U $ 1300, P1000 U $ 1000 이상, 또는 P900 U $ 600 가격의 두 배 이상의 비용이 듭니다.

렌즈 f /-번호 : f / 5.6, 렌즈 구성 : 12 군 19 개, 렌즈 줌 : 200/35 = 5.71 및 500/35 = 14.29.

시그마 300-800mm F5.6 HSM APO CONV EX DG D, 46mm 후면 필터, 약. 크기 (지름 × 길이) : 6.2 X 21.3 . 렌즈 구성 : 16 군 18 매. 렌즈 줌 : 300/35 = 8.57 및 800/35 = 22.86 가격 U $ 8000 (2018 년 8 월 출시).

이러한 소비자 렌즈를 전문 렌즈 인 Fujifilm UA107x8.4BESM과 비교하십시오.

Fujifilm UA107x8.4BESM 8.4-900mm 및 내장 2x 익스텐더 16.8-1800mm로 214x 입니다. 축구 경기에서 1000 피트 떨어진 카메라는 5 피트 미만인 것으로 보입니다. 필터 크기 : 250mm (10 인치) 이상, HT-EBC 코팅 및 안정화. 그것은 8.4-340mm에서 af / 1.7 조리개를 가지며 900mm에서 4.5로 감소하고 2 배는 f3.4-f9로 떨어집니다.

높이 x 너비 x 길이 : 258x264x610mm. 확대 / 축소 할 때 길이가 변경되지 않으며 다양한 사전 설정, 초점 및 확대 / 축소 옵션이 있습니다. 가능 9.6 X 5.4mm (2/3 ")가 풀 프레임에 비해 약 4 배의 작물 계수를가집니다.의 센서 크기에 대한 설계 만 U $ 19만8천7백50, 배송비.

... 프로세스 등에서 손실되는 빛의 양

DSLR 대신 브리지 카메라를 선택하면 거의 절반의 빛과 상당한 이미지 품질과 많은 길이와 무게를 잃게됩니다. 다른 많은 고려 사항과 함께.

P900 아티팩트에 대한 또 다른 스레드는 83x "광학"줌이라고 주장하는 것이 전자 처리를 포함하는지 궁금합니다.

P900과 P1000의 광학적 의미는 4 배 디지털 줌입니다.

상당히 간단한 확대 / 축소의 기본 개념부터 시작하겠습니다. 예를 들어, 우리는 세 가지 요소로 시작할 수 있습니다. 및 후면 및 확대 요소이며 중간은 축소 요소입니다. 확대 요소는 빛의 광선을 모아줍니다. 축소 요소는 그것들을 분산시킵니다.

따라서 후면 요소를 통해 중간 요소를 뒤쪽으로 완전히 이동하면 빛이 앞 요소를 통과하여 광선이 모이기 시작합니다. 축소 요소에 닿을 때까지 계속 유지됩니다.이 요소는 뒤쪽 요소에 맞기 때문에 뒤쪽 요소에 오기 전에 많이 퍼지지 않고 오기 시작합니다. 다시 함께 다시. 따라서 후면 요소는 기본적으로 전면 요소를 통해 들어오는 거의 모든 것을 가져 와서 센서에 초점을 맞추고 매우 넓은 각도로 볼 수 있습니다.

다른 한편으로, 우리가 그 중간 요소를 정면 요소 바로 위로 움직이면, 빛은 앞 요소를 통과하고 조금씩 합쳐진 다음 축소 요소를 통과하여 즉시 퍼지기 시작합니다. 후면 요소로 돌아 가기 전에 약간 퍼져 있습니다. 따라서 전면 요소를 통과 한 그림의 가운데 부분 만 후면 요소에 부딪 히고 그림의 작은 부분 만 센서에 초점을 맞추므로 훨씬 더 좁은 시야를 얻을 수 있습니다. 이 디자인에서 줌 비율은 앞과 뒤 요소 사이의 거리에 의해 제한됩니다. 83 배 줌을 얻으려면 물리적으로 매우 긴 렌즈가 필요합니다.

더 높은 줌 비율을 얻기 위해 기본적으로 기본 아이디어를 여러 번 반복합니다. 예를 들어,이 세 가지 요소 각각을 세 가지 요소 집합으로 대체한다고 가정 해 봅시다. 따라서 중간 그룹을 앞뒤로 이동시킬뿐만 아니라 각 요소가 제공하는 확대 또는 축소 수준을 변경합니다.

원본이 3 : 1 줌 비율을 제공했다고 가정합시다. 각 요소가 3 : 1 비율을 제공하는 세 가지 요소 그룹으로 대체되면 전체 비율은 이론적으로 3x3x3 = 27x와 같습니다. 네 번째 유사한 그룹을 추가하면 약 80x 범위에 있습니다.

저가형 카메라에도 충분한 품질을 얻으려면 그 이상을 공정하게 수행해야합니다. 상당히 저렴한 렌즈조차도 색수차, 구면 수차를 제어하는 ​​비구면 요소 등을 줄이기 위해 다른 요소에 다른 유형의 유리를 사용합니다.

그럼에도 불구하고, 모든 줌 의 기본 개념은 대부분 하나 이상의 확대 요소와 하나의 축소 요소가 있고 서로에 대해 상대적으로 이동하는 상당히 간단한 상황에 기인합니다. 확대 / 축소 비율을 높이는 것은 기본 개념을 여러 번 복제하고 수차, 왜곡 등을 적어도 어느 정도 제어 할 수 있도록 충분히 더 많은 것을 수행하는 것을 의미합니다.

검색어에 하나 이상의 질문이 있습니다. 첫 번째에 중점을 둡니다.

Nikon Coolpix P900은 실제 물리적 길이가 24mm에서 2 미터에 이르지 않지만 제조업체는 광학 줌을 이러한 높은 (83x) 레벨로 가져 오기 위해 어떤 종류의 광학 시스템을 사용합니까?

먼저 35mm 환산 초점 거리 (24mm – 2000mm)와 4.3mm-357mm 범위의 P900 렌즈 의 실제 초점 거리를 혼동하지 마십시오 . 이에 대한 자세한 내용은 관련 질문 인 자르기 요소 란 무엇이며 초점 거리와 어떤 관련이 있습니까?를 참조하십시오.

여전히 P900 렌즈의 물리적 길이는 4.3mm 나 357mm 정도로 짧지 않습니다. 따라서 우리 는 초점 거리가 무엇인가 라는 근본적인 질문을 다룰 필요가 있습니다 .

• 초점 거리는 무엇이며 사진에 어떤 영향을 줍니까?
• 초점과 줌의 기술적 차이점은 무엇입니까?

P900의 광각 초점 거리를 P900의 넓은 끝과 동일한 배율의 단일 대칭 렌즈 유리 (예 : 돋보기)로 교체 할 수 있으면 해당 단일 요소 렌즈로 들어오는 평행 광선이 4.3mm 포인트에 초점을 맞 춥니 다 렌즈를 넘어 약 1/6 인치에 가깝습니다. 이것이 초점 거리의 의미입니다.

P900의 실제 렌즈는 그렇게 짧지 않습니다. 모든 실제 렌즈에는 여러 개의 광학 요소가 있습니다. 이 요소들은 광선을 여러 번 구부리거나 "비 구부리기"위해 함께 작동합니다. 이러한 여러 요소 (및 요소 그룹) 의 요점은 다음과 같습니다.

• 전체 렌즈 어셈블리를 초점을 맞추기 위해 안팎으로 이동시키기보다는 렌즈가 초점을 맞추도록 (이러한 요소는 초점 그룹 (들)을 포함 함);
• 렌즈가 줌할 수 있도록합니다. 즉, 초점 거리를 변경하십시오.
• 색수차 (굴절률이 다른 재료를 통한 빛의 자연스러운 결과)와 같은 수차를 제어합니다.

따라서 렌즈 설계자는 좁은 범위의 작동 조건보다 렌즈를 더 유용하게 사용하기 위해 많은 요소를 추가합니다. 이는 렌즈 어셈블리에 길이를 추가하지만 광각 렌즈의 경우 초점 거리가 실제 렌즈의 실제 길이보다 짧은 간단한 단일 요소 렌즈와 광학적으로 "동일"합니다 (단어를 사용하여).

마찬가지로, P900 줌 범위의 다른 쪽 끝에서 357mm 초점 거리에서 렌즈의 길이는 실제로 357mm보다 작습니다. 렌즈에 망원 그룹 이 있기 때문에 렌즈가 얇은 렌즈보다 물리적으로 짧을 수있는 요소 그룹 이 있기 때문에 초점 거리가 동일합니다. 망원 렌즈와 줌 렌즈의 차이점은 무엇입니까?를 참조하십시오 .

지금까지 과학적으로 어떻게 83 배나 높은 줌 범위 (또는 Nikon의 최근 발표 된 P1000의 125 배 줌과 같은 것)를 얻는가 ? 마법. 둘 다 조금?

이 고배율 하이브리드 카메라는 일반 DSLR 슈퍼 망원 렌즈에 비해 상대적으로 저렴하므로 동일한 고가의 광학 요소를 전혀 사용하지 않는 것처럼 보입니다. 그들은 20cm 정도에 83x를 포장 할 수 있지만, 최고의 600mm DSLR 렌즈는 약 12x에 비해 약 두 배 더 길기 때문에 어떻게 작동하는지, 프로세스에서 손실되는 빛의 양 등이 궁금합니다.

줌 양과 렌즈 길이를 비교할 때는 좋아요 대 좋아요를 비교해야합니다. 이 경우, 사각 큐브 법 (위키 백과) 활동하기 시작 : 객체가 인자에 의해 크기로 축소 될 때 S , 표면적에 의해 조정되는 S ², 그 볼륨에 의해 조정됩니다 S ³.

P900의 자르기 계수는 5.6입니다. 이는 1 / 2.3 "센서가 장착 된 P900과 같은 카메라와 35mm 풀 프레임 카메라 의 선형 스케일 계수 가 S = 5.6 (P900에서 35mm FF) 임을 의미합니다 . 광학 시스템 (광학의 기하학적 구조에 관한 한), 스케일 업된 P900 타입 83x 렌즈는 35mm FF 본체 용으로 제작되었습니다.

• 직경이 약 5.6 배 더 큽니다.

• P900 렌즈 무게의 약 5.6³ = 175 배입니다 ! ¹

  참고 1 : 렌즈의 무게는 그다지 크지 않을 것입니다. 간단한의 S ³ 스케일링은 벽 두께 5.6 배 확장 등 초점 모터, 렌즈 튜브, 초점 나선 및 컨트롤을 포함한 모든 구성 요소를 의미한다. 필요하지 않습니다. 면도 할 무게가 충분합니다. 그러나, 광학계의 관점에서 (광 수식을 변화시키지 않고), 유리의 중량으로 조정 범위 S ³.

또한 ~ 20cm 렌즈의 길이 만 S로 약 112cm까지 확장 할 수 있습니다.

나는 비용이 어떻게 확장되는지 알고 싶지 않지만 35mm 풀 프레임 바디라면 새로운 P1000의 1000 달러 비용은 실제로 끔찍한 괴물 같은 짐승에게는 완전히 맞지 않을 것입니다.

• 시그마 200~500mm ƒ / 2.8 APO EX DG 울트라 망원은 $ 26,000입니다. 2.5 배 줌 진심으로. ( 아마존 리뷰는 결정적으로 중요하지 않지만 )
• Canon EF 1200mm 5.6L USM 렌즈는 1 억 달러에 해당 하는 고정 망원입니다. B & H Photo Video는 2015 년에 중고 비디오를 $ 180,000에 팔았습니다 .
• Canon의 CINE-SERVO 50-1000mm T5.0-8.9 EF 는 Canon EF 마운트 용 20 배 줌 시네마 렌즈로 단 $ 70k입니다. 또한 선택 가능한 1.5x 확장기 (텔레 컨버터)가 내장되어 있습니다. 사진 제작 환경에 특수 제작 된 시네마 렌즈를 포함시키는 것은 불공평하지만 EF 마운트이므로 DSLR 사진에 적합합니까?

그 후, 천문학적 인 가격으로 출시 된 여러 종류의 독특한 렌즈가 있었지만 어리석지 않게하자 (!).

따라서 축소시 비선형 비용 이점이 분명합니다. 그러나 P900 및 P1000은 고급 전문가 또는 프로슈머 시장을 목표로하지 않기 때문에 다음과 같은 추가 비용 절감 결정을 내릴 수 있습니다.

• 일부 렌즈 요소에 저품질 광학 유리를 사용하는 것;
• 광학 코팅의 수를 감소시키는 것 (예컨대, 저 분산 및 반사 방지);
• 웨더 실링 제거;
• 더 적은 보증 범위를 제공합니다.
• 회사가 시장 세분화에 참여할 때 다른 모든 일반적인 용의자.