Le dimensioni del vetro frontale significano qualcosa?

Considerando gli obiettivi Nikon:

Lenti Prime:

• AF Nikkor 14mm f / 2.8D ED ha un enorme vetro frontale (● ₃),
• AF-S Nikkor 50mm f / 1.8G ha un piccolo vetro frontale, profondo all'interno del corpo (∙ ₁),
• AF-S VR Nikkor 105mm f / 2.8G IF-ED ha un piccolo vetro frontale (∙ ₁),
• AF-S VR Nikkor 200mm f / 2G IF-ED ha un enorme vetro frontale (● ₃),
• AF-S Nikkor 300mm f / 2.8G ED VR II ha un enorme vetro frontale (● ₃),

Obiettivi zoom:

• AF-S Nikkor 14-24mm f / 2.8G ED ha un ampio vetro frontale (● ₃),
• L' obiettivo anteriore AF-S Nikkor 24-70mm f / 2.8G ED è ancora molto più grande rispetto agli obiettivi non professionali della stessa gamma (● ₃),

• AF-S Nikkor 70-200mm f / 2.8G ED VR II ha un ampio vetro frontale (● ₃).

• L' obiettivo anteriore AF-S DX Nikkor 18-200mm f / 3.5-5.6G ED VR II è molto più piccolo di uno dei tre obiettivi sopra, ma, beh, è ​​un obiettivo DX (• ₂),

• La lente frontale AF-S VR Nikkor 70-300mm f / 4.5-5.6G IF-ED è troppo piccola rispetto alle lenti in basso (• ₂),
• L'obiettivo anteriore AF-S VR Nikkor 24-120mm f / 3.5-5.6G IF-ED è ancora abbastanza piccolo (• ₂),
• AF VR Nikkor L'obiettivo anteriore 80-400mm f / 4.5-5.6D ED è piuttosto piccolo rispetto a 200mm o 300mm o 70-200mm (• ₂).

Non vedo alcuna relazione tra le dimensioni del vetro anteriore e la lunghezza focale, la gamma focale o la qualità dell'immagine.

Se prendiamo solo obiettivi zoom, ci sarebbe un collegamento tra l'apertura massima e le dimensioni del vetro, un'apertura maggiore che richiede un vetro più grande. In realtà, questo non è vero, dal momento che AF-S Nikkor 17-35mm f / 2.8D IF-ED ha una grande apertura massima, ma un piccolo vetro frontale. Inoltre, questo non funziona affatto per gli obiettivi principali, in cui l'obiettivo con l'apertura maggiore ha il vetro frontale più piccolo.

La qualità dell'obiettivo non sembra influenzare la dimensione del vetro frontale, almeno non per le lenti prime.

Quindi cosa costringe a realizzare obiettivi più grandi con elementi frontali più grandi?

In generale, è necessario un elemento frontale più grande per ottenere un'apertura massima più ampia. Più specificamente, un elemento frontale più grande aiuta a raggiungere il diametro "pupilla di ingresso" necessario per una determinata lente, fornisce il potere di raccolta della luce primaria necessario di una lente e aiuta a raggiungere l'angolo di vista necessario della lente. (La pupilla d'ingresso è il diametro dell'apertura fisica vista attraverso la parte anteriore dell'obiettivo.)

Il diametro fisico di un obiettivo generalmente deve aumentare all'aumentare dell'apertura massima e, una volta superato f / 2.8, ogni arresto aggiuntivo aumenta notevolmente le dimensioni fisiche dell'obiettivo. Inoltre, una volta superato f / 2.8, ogni fermata aggiuntiva richiede una quantità considerevolmente maggiore di luce e gli elementi dell'obiettivo anteriore più grandi sono un fattore chiave per raccogliere quella luce aggiuntiva.

Per obiettivi grandangolari, come il 14mm f / 2.8, spesso è necessario un elemento obiettivo più grande per aiutare a catturare i raggi luminosi da un angolo di incidenza sufficientemente ampio, più che per ottenere un'apertura ampia (14 / 2.8 = 5mm apertura fisica, abbastanza piccola.)

Per i teleobiettivi ad apertura più ampia, l'apertura fisica tende ad essere molto più grande, il che tende a dettare le dimensioni dell'elemento dell'obiettivo anteriore più della necessità di raccogliere raggi di luce incidente grandangolari. Gli obiettivi 70-200mm f / 2.8 hanno un'apertura fisica di 71,4 mm, circa 14 volte più grande dell'obiettivo 14 mm f / 2.8.

Obiettivi come 70-300f / 4.5-5.6 e 24-120 f / 3.5-5.6 hanno aperture massime molto più piccole per le loro lunghezze focali. 300 / 5,6 = 53 mm, circa 1,5 volte più piccolo per una lunghezza focale maggiore di 100 mm. Un obiettivo da 300 mm f / 2.8 richiederebbe un'apertura di 107 mm, che è due volte più grande di un 300 f / 5,6, e richiederebbe un elemento dell'obiettivo anteriore molto più grande per raccogliere abbastanza luce per accogliere un'apertura così grande. L'80-400 mm ha di nuovo un'apertura massima abbastanza piccola alla sua lunghezza focale più lunga ... 400 / 5,6 è di nuovo 71,4 mm, rispetto a 100 mm per 200/2 e 107 mm per 300 / 2,8. L'obiettivo da 80-400 mm ha un elemento frontale più grande di quello del 14 / 2.8 o addirittura del 50 / 1.4 a causa delle dimensioni fisiche della sua apertura ... che anche in f / 5.6 è considerevolmente più grande di qualsiasi obiettivo grandangolare. Un obiettivo da 50 mm f / 1,0 avrebbe un'apertura fisica di 50 mm, che è più piccola di oltre 20 mm rispetto ai 71,4 mm di un obiettivo 400 / 5,6.

Penso che tu stia confrontando il modo con un'ampia gamma di obiettivi. Prendi un semplice confronto, come il Nikkor 85mm f / 1.8D AF e 85mm f / 1.4D AF. 1.8 utilizza un filtro da 62mm e 1.4 utilizza un filtro da 77mm.

Un altro grande confronto è il seguente set di obiettivi, in cui abbiamo tre aperture tutte alla stessa lunghezza focale. Canon 50mm f / 1.8, 50mm f / 1.4, 50mm f / 1.2L. Il 1.8 utilizza un filtro da 52 mm, il filtro da 1,4 a 58 mm e il filtro da 1,2 a 72 mm.

Il fattore più importante sarà l'apertura massima che l'obiettivo può raggiungere. Un'apertura più grande richiede un obiettivo più grande, quindi un elemento frontale e un filtro più grandi.

Sia Canon che Nikon preferiscono mantenere alcune dimensioni di filtro comuni in tutta la gamma per la comparabilità di filtri e accessori. 77mm è comune nella serie professionale per entrambi, ma a seconda dell'obiettivo può essere utilizzato anche un filtro più piccolo in un obiettivo professionale.

Altri fattori svolgono un ruolo, come la lunghezza focale, ma nessuno è grande quanto una parte come l'apertura dell'elemento anteriore / dimensione del filtro.

Esempi di linee complete di dimensioni del filtro:

• Nikon
• Canone

La dimensione del vetro anteriore di una lente è determinata da quanto segue:

1. più grande è il sensore, più grande è il vetro frontale. Gli obiettivi EF Canon, realizzati per fotocamere full frame, generalmente hanno occhiali frontali più grandi degli obiettivi EF-S, realizzati per fotocamere con sensore ritagliate.

2. più grande è l'apertura massima, più grande è il vetro frontale: a parità di condizioni, un obiettivo da 50 mm f1.2 ha sicuramente un vetro frontale molto più grande di un obiettivo da 50 mm f1.8 o persino f1.4.

3. maggiore è la lunghezza focale, maggiore è il vetro anteriore: a parità di condizioni, un obiettivo grandangolare da 10 mm ha sicuramente un vetro frontale più grande di un obiettivo da 50 mm.

4. maggiore è la lunghezza fisica (non la lunghezza focale) dell'obiettivo, più grande è il vetro frontale: il pancake Canon 40mm e i primi cinquanta e cinquanta hanno grandi aperture anche se i loro occhiali frontali sono così piccoli, è perché sono fisicamente così sottili , così vicino al sensore.

Normalmente un obiettivo a focale lunga è anche fisicamente più lungo, e avrebbero occhiali frontali più grandi, basta guardare quei primi da mostri da 500 mm e più lunghi.

Se l'obiettivo ha una lunghezza focale lunga ma una lunghezza fisica ridotta, il vetro anteriore sarebbe più piccolo ma la sua curvatura dovrebbe essere più grande per piegare di più la luce, ed è meglio che sia realizzato in vetro LD super-duper per ridurre aberrazioni e distorsioni il più possibile. Il tuo esempio di obiettivo Nikkor con vetro ED è un buon esempio.

L'esempio inverso sarebbe quei teleconvertitori Cheapo 2x che puoi acquistare da ebay per $ 20, sono fisicamente molto corti, hanno occhiali frontali molto piccoli e il loro QI è più scadente della carta igienica.