Perché gli obiettivi zoom e le fotocamere compatte hanno un'apertura massima variabile nell'intervallo di zoom?

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Perché l'apertura massima (consentita) di una fotocamera si riduce quando si aumenta lo zoom?

— William C.
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Vedi anche Come funzionano gli obiettivi ad apertura costante? e in una certa misura Quali sono i vantaggi di un obiettivo con un'apertura massima fissa?

— Mattdm,

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La risposta breve è perché è più economico produrre tali obiettivi. Più è lunga la lente e più ampia è l'apertura, più grandi sono gli elementi ottici nella lente, quindi maggiori sono i costi per produrli.

Un obiettivo come 70-200 / 2.8 deve avere un elemento ottico frontale di 200mm / 2.8 = 72mm, che è piuttosto un pezzo di vetro. D'altra parte, il 70-300 / 4-5.6 deve avere una larghezza di 300 mm / 5,6 = 54 mm. Se fosse f / 4 per tutta la sua gamma, l'elemento ottico dovrebbe avere una larghezza di 75 mm - anche più grande del molto più costoso 70-200 / 2.8.

Nella tua domanda, dici "l'apertura massima della fotocamera". La fotocamera non ha un'apertura - l'obiettivo sì. Differenza minima ma importante, soprattutto per le reflex: una volta rimosso l'obiettivo, si vede che la fotocamera è solo un secchio leggero con un grande foro nella parte anteriore.

DETTAGLI:

L'apertura è il rapporto tra la lunghezza focale dell'obiettivo e la dimensione dell'elemento ottico anteriore. Essenzialmente

apertura = lunghezza focale / dimensione dell'elemento ottico

Ad esempio, un obiettivo 50mm f / 1.8 ha una dimensione dell'elemento di 28 mm (50 / 1.8).

Se ti stai chiedendo perché i numeri di f-stop non sembrano lineari (non lo sono), è perché la quantità di luce raccolta dall'obiettivo è proporzionale alla lunghezza focale divisa per l'apertura quadrata. A causa di questa potenza di 2, f / 4 raccoglie il doppio della luce di f / 5.6, poiché 5.6 / 4 = sqrt (2).

— Martin Krzywinski
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L'apertura di un obiettivo non è uguale alla dimensione del suo elemento frontale, è la dimensione (massima) del diaframma interno. Ad esempio, il Sigma 50 / 1.4 ha un elemento frontale molto più grande (circa 70 mm) rispetto al diaframma interno (35,7 mm) per ridurre al minimo la vignettatura a grandi aperture.

— Tzarium,

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Non è nemmeno la dimensione del diaframma, ma il diametro della pupilla d'ingresso , cioè l'immagine dell'apertura vista dalla parte anteriore dell'obiettivo. Su molti obiettivi da normale a tele, questo non è lontano dalla dimensione dell'elemento frontale, ma i grandangoli di retrofocus hanno elementi frontali molto più grandi della loro pupilla d'ingresso.

— Edgar Bonet,

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Il numero F è il rapporto tra l'apertura del diaframma e la lunghezza focale. Immagina un'apertura che è fissa nel suo diametro e che si trova proprio dietro l'elemento frontale dell'obiettivo zoom. indipendentemente dalla lunghezza focale prescelta. In questo caso, man mano che si ingrandisce (aumenta FL), il rapporto si riduce (il numero F si ingrandisce). Man mano che si esegue lo zoom indietro, il rapporto aumenta (il numero F si riduce).

Negli obiettivi ad apertura fissa, il design ottico / meccanico è tale che il rapporto viene mantenuto per tutto il campo dello zoom. Ciò consente di ingrandire e rimpicciolire durante la composizione senza preoccuparsi di aver interrotto il diaframma mentre si è fuori, quando è necessaria l'apertura massima quando si rientra.

— ysap
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