Cosa rende speciali gli obiettivi con numero f <1?

Parlando di obiettivi veloci , cita Wikipedia

Obiettivo Nikon TV-Nikkor 35mm f / 0.9-Fastest Nikon mai realizzato

Perché non esistono, ad esempio, obiettivi f / 0,5?

Esiste una costruzione speciale che entra in gioco per un obiettivo f / 0.9?

Maggiore è un'apertura massima, maggiori saranno le aberrazioni ottiche prevalenti (data una lente "semplice"). Le lenti ad ampia apertura diventano sempre più difficili da produrre a costi ragionevoli, poiché è necessario impegnarsi maggiormente per correggere tali aberrazioni ottiche. Sono necessari ulteriori elementi dell'obiettivo per mitigare l'aberrazione cromatica (che può diventare abbastanza orrendo ad aperture più ampie di f / 2), correggere le distorsioni (per mantenere il comportamento rettilineo e minimizzare gli effetti di distorsione), correggere l'aberrazione sferica e i cambiamenti di messa a fuoco che ne derivano (oppure, lasciare l'aberrazione sferica dentro e correggere lo spostamento della messa a fuoco con un'intelligenza elettronica aggiuntiva), ecc.

Va anche notato che un f / # più grande deve mantenere il rapporto di luce consentito con altri obiettivi simili. Un obiettivo f / 0.9 deve consentire 1,5 stop in più (più del doppio della luce) rispetto a un obiettivo f / 1.4 e la dimensione fisica dell'apertura per raggiungere ciò richiede spesso un diametro del barilotto dell'obiettivo maggiore. L'aumento del diametro del barilotto richiede, per lo meno, un elemento frontale più grande, che può rapidamente aumentare il costo di un obiettivo. Un obiettivo f / 0,5 deve consentire quasi 3 stop di luce in più rispetto a un obiettivo f / 1.4 (un volume di luce 8 volte maggiore) e richiede un'apertura fisica con un diametro 2,8 volte maggiore. Si noti che è importante ricordare che la dimensione dell'apertura fisica calcolata dall'apertura relativa è solo osservata attraverso l'elemento dell'obiettivo anteriore(che tende a ingigantire un po 'le viscere). Le dimensioni fisiche reali dell'apertura di solito non sono così grandi, tuttavia gli obiettivi con aperture massime particolarmente grandi oltre a f / 1 richiedono generalmente un barilotto di lenti ingombranti. È possibile correggere un'apertura più ampia rispetto all'attacco con più ottiche ... ma è in questo caso che entra in gioco il costo aggiuntivo di aperture più ampie.

In combinazione con la necessità di correggere gli effetti crescenti delle aberrazioni ottiche, le lenti più veloci richiedono elementi più grandi, più vetro, in più gruppi, con più gruppi mobili, per ottenere una qualità utilizzabile a grandi aperture. Ciò equivale a un costo enorme, che richiede prezzi che sono fuori portata per la maggior parte dei fotografi. Quando si tratta di un produttore come Zeiss, la creazione di un obiettivo f / 0.7 (l'obiettivo della fotocamera più veloce sulla terra, per quanto ne so), è probabilmente più una cosa di prestigio che un produttore di denaro ... l'obiettivo migliore il produttore sulla terra avrebbe avuto le migliori lenti in tutti i casi, giusto? ;)

(A quanto pare, Zeiss praticamente lo fa, data la sua ottica superba, e tra avere l'obiettivo 50mm f / 0,7 più veloce e il teleobiettivo più lungo e chiaro con il loro obiettivo Apo Sonnar T * 1700mm f / 4 ... e credimi, un 1700mm f / 4 è quasi pazzo quanto un 50mm f / 0,7 ... questo è un tonnellata di luce per una lunghezza focale così lunga!)

Esistono obiettivi più veloci di f / 1.0 ma i prezzi salgono alle stelle una volta che scendi al di sotto di 1.0 quando sei vicino al limite di quanto il vetro può effettivamente piegare la luce in entrata! Le tolleranze diventano molto strette e la produzione è costosa. Il limite è di circa f / 0,5 per il vetro (che ha un indice di rifrazione di 1,5) per andare più veloce avresti bisogno di usare un materiale più esotico come quarzo o zaffiro, spingendo ulteriormente il costo. Una volta ho letto una discussione online in cui qualcuno calcolava che potevi fare un obiettivo f / 0.25 ma avrebbe dovuto essere costruito interamente con il diamante ...

Dovresti avere un'ottima ragione per andare più veloce, "per scattare foto migliori in interni senza flash" non lo fa del tutto. Deve essere qualcosa del tipo "Camminerò sulla superficie della luna per la prima volta" ...

L'obiettivo più veloce di cui abbia mai sentito parlare era f / 0,55, quasi due stop più veloce del leggendario f / 1.0 di Canon! Sono utilizzati per l'attacco litografico di wafer di silicio e l'apertura è necessaria per evitare la diffrazione che limita la risoluzione. Lo stesso effetto che provoca immagini morbide con reflex digitali a f / 16 inizia a verificarsi con aperture sempre più ampie mentre si tenta di estrarre più dettagli.

Altri hanno già menzionato il costo e hanno ragione.

Un altro che è probabilmente più significativo per la maggior parte degli scopi pratici è che la tua profondità di campo sarebbe quasi evaporata in nessuno. Ad esempio, prendi in considerazione uno scatto con un obiettivo da 50 mm da circa 3 piedi di distanza - un tipo di scatto più o meno tipico della testa / spalle. A f / 1.0, il tuo DOF è già verso il basso per 3/4 ^THS di pollice. A f / 0,5, sarebbe di circa 3/8 ^THS di pollice - se, ad esempio, vi siete concentrati sulle ciglia di qualcuno, l'occhio si sarebbe notevolmente offuscata (o viceversa).

Immagino che se la tua ambizione principale è quella di scattare foto di francobolli sotto vetro di notte, il DoF minimo non sarebbe un problema - ma per la maggior parte dei soggetti, usarlo bene sarebbe una sfida.

C'è un obiettivo Zeiss chiamato "Carl Zeiss Super-Q-Gigantar 0,33 / 40mm" Sì, ha un'apertura massima di f / 0,33 ed è quindi l'obiettivo più veloce mai realizzato.

Al momento è all'asta all'asta di Westlicht. Dal momento che non sono sicuro che mi sia permesso di collegarmi a tale pagina qui è la descrizione:

Carl Zeiss Super-Q-Gigantar 0,33 / 40mm (c. 1960) Questo è l'obiettivo più veloce al mondo mai realizzato, per Contarex Bullseye. Obiettivo unico realizzato da Carl Zeiss per scopi di pubbliche relazioni - ex collezione Barringer.

Non sono davvero sicuro che questo mostro abbia mai prodotto immagini, perché semplicemente non ci sono campioni in giro. Sembrava che tutti facessero foto dell'obiettivo, ma non con esso :-)

Immagine del Super-Q-Gigantar

Sai, stavo per discutere del montaggio dell'obiettivo e poi mi sono reso conto che ho un 200mm f / 2.8 e un'apertura di 71,4 mm che è più grande dell'apertura sulla mia fotocamera. Quindi, l'unica ragione per cui riesco a pensare è il costo ...

Per ottenere i vantaggi di un'apertura più ampia del diametro del supporto, il produttore deve fare un lavoro extra con gli elementi posteriori e questo costerà. Questo diventa un'analisi costi-benefici perché non spenderanno lo sforzo su un obiettivo che costerà così tanto che quasi nessuno lo comprerà (succede di tanto in tanto, Google l'obiettivo Canon 5200mm). Devono chiedersi, cosa dà veramente la luce extra su una determinata lente? Penso, per la maggior parte, una volta che sei nel rapporto 1: 1 tra apertura e lunghezza focale, la risposta non è molto, o almeno non abbastanza per giustificare.

Quanto a come possono spremere il vantaggio di un'apertura più grande della montatura, beh, non sono un fisico o un produttore di lenti ... Lo lascerò alle persone più intelligenti di me. Intendiamoci, sospetto che ci sia un limite a quanto grande è un'apertura che puoi ottenere per una data lunghezza focale, indipendentemente, ma come arrivare a quello, non lo so.