Apertura massima su obiettivi zoom: graduale o lineare?

Quando si esegue lo zoom con obiettivi senza un'apertura massima fissa, la variazione dell'apertura * visualizzata dalla fotocamera è graduale, di solito in incrementi di terzi. Ma l'apertura massima è sempre la stessa fino a quando la fotocamera dice che è la stessa o c'è una differenza negli stessi passaggi? Cioè, l'apertura sarà effettivamente un po 'più grande alla fine più ampia di un tale intervallo?

E ci sono grafici ecc. Disponibili che mostrano le aperture massime intermedie degli obiettivi zoom, tra la lunghezza focale più lunga e quella più corta? Sono principalmente interessato a Canon, ma anche ad altri marchi.

*) modifica: immagino che il numero F sia più preciso.

L' apertura selezionata è raramente l'effettiva apertura fisica effettiva dell'obiettivo. Di solito c'è una certa discrepanza tra l' apertura relativa segnalata dalla fotocamera, come f / 3.5, e l'area fisica effettiva dell'apertura corrente. Pertanto, l'esposizione è raramente esatta e può variare in misura misurabile (e spesso visibile) tra i campioni di una determinata lente e tra una determinata lente e i campioni di una determinata fotocamera. Esistono spesso variazioni anche di 1/3 di stop o più tra le marche di fotocamere per quelle che altrimenti sarebbero esattamente le stesse impostazioni di esposizione con obiettivi altrimenti equivalenti.

Le migliori dimostrazioni del mondo reale della differenza tra un'apertura dichiarata e le specifiche dell'apertura di un obiettivo necessarie per raggiungere il suo design sono in genere i brevetti dell'obiettivo. Alcuni recenti brevetti Canon relativi agli obiettivi, come riportato da Canon Rumors, sono un ottimo esempio di alcuni valori di "apertura relativa" del mondo reale per i progetti di obiettivi in ​​sospeso:

Esempio 1
- Rapporto zoom 4,01
- 135,50 - - 290,90 mm Lunghezza focale 72,50
- Fno 4,66 -. 4,97 - 5,87
- 9,07 - - 4,25 gradi 16,62 mezzo angolo di campo.
- Altezza immagine 21,64 mm
- 171,47 - - 204,08 mm 144,08 obiettivo a tutta lunghezza
- BF 40,08 mm
- 18 fogli configurazione gruppo 12 lenti
- 3 lastra di vetro UD
- Una diffrazione del piano
- Zoom a sette gruppi positivo e negativo positivo e polarità negativa
- Inner Focus (Gruppo 6)
- Correzione delle vibrazioni (gruppo 2)

Esempio 2
- Rapporto di zoom 2,84
- 200,00 - - 292,50 mm 103,00 lunghezza focale
- Fno 4,67 -. 5,44 - 5,77
- 6,17 - - 4,23 gradi 11,86 un mezzo angolo di visione.
- Altezza immagine 21,64 mm
- 189,12 - - 210,66 mm 162,16 obiettivo a tutta lunghezza
- BF 45,16 - 58,25 - 70,16 mm
- 13 pezzi in 11 gruppi Costruzione obiettivo
- 2 lastre di vetro UD
- Una diffrazione piana - Zoom a cinque gruppi di positivo e negativo positivo positivo e negativo
- Fuoco posteriore

Noterai le specifiche Fno per questi due esempi di nuovi design di obiettivi ottici DO o diffrattivi. Il primo esempio elenca l'intervallo del numero F da 4.66 a 5.87. Nessuno di questi sono F # standard, come f / 4.5, f / 5 o f / 5.6, tuttavia sono i limiti tecnici specificati dell'obiettivo. In realtà non è possibile comporre un'apertura f / 4.5 esatta sull'obiettivo esempio n. 1 ... quando lo si ottiene effettivamente un'apertura f / 4.66 effettiva. Lo stesso affare se si compone f / 5.6, che in realtà significherebbe ottenere un'apertura effettiva di f / 5.87. (Il numero di apertura medio, se capisco la nomenclatura piuttosto strana di questi brevetti, sarebbe quello che si ottiene intorno al centro dell'obiettivo, che sembra essere il primo numero di lunghezza focale, che nel caso dell'obiettivo n. 1 è 135 mm. )

Quando si modifica la lunghezza focale di un obiettivo all'apertura massima per un obiettivo ad apertura variabile, le dimensioni fisiche dell'apertura NON cambiano. Il diaframma rimane nella sua impostazione più ampia possibile ("rilassata"). Il numero F reale cambierà senza intoppi e non in modo non graduale. L'obiettivo segnalerà l'apertura di 1/3 di stop "ben nota" più vicina in uno dei punti specificati (ad esempio f / 4.5 per f / 4.66 a 72.5 mm, f / 5 per f / 4.97 a 135.5 mm, f / 5.6 per f / 5.87 @ 290.9mm), ed è quello che apparirà in EXIF ​​come apertura selezionata, tuttavia le aperture effettive (cioè f / 5.87) appariranno spesso in EXIF ​​come "Valore di apertura massima" o qualcosa di simile.

Di solito puoi osservare questo cambiamento graduale dell'apertura se punti una lente verso il viso con una luce brillante sopra la testa in modo che illumini il barilotto interno dell'obiettivo e regoli la lunghezza focale. Vedrai che la fotocamera non esegue alcun tipo di microregolazione del diaframma durante lo zoom. Questo è sempre il caso alla massima apertura, e in genere a tutte le altre aperture, anche se a volte ci sono lievi differenze tra i casi di arresto dell'obiettivo fino a un'apertura più piccola semplicemente a causa della natura di un'operazione dei diaframmi. (Utilizzare un pulsante Anteprima DOF per vedere il comportamento in qualsiasi apertura, inclusa l'apertura massima ... altrimenti la fotocamera rimarrà sempre in uno stato "rilassato".)

Le stesse differenze di precisione sono presenti anche in altri aspetti dell'obiettivo. Esempio L'obiettivo n. 1 è in realtà un obiettivo con un rapporto di zoom di 4. Nomenclatura funky a parte, l'obiettivo è in realtà un obiettivo da 72,5 mm a 290 mm ... o un sostituto per l'obiettivo 70-300 mm f / 4.5-f / 5.6 DO. Allo stesso modo, Esempio Lens # 2 è in realtà un obiettivo 100-300mm f / 4.5-5.6 DO.

Mentre queste specifiche imprecise, almeno relative ai numeri idealistici a cui solitamente pensiamo i fotografi, sono in realtà molto esatte e molto necessarie per la realizzazione di successo di un determinato obiettivo ad un determinato prezzo. La produzione di obiettivi per obiettivi DSLR è molto complessa e, in particolare, quando si ottengono obiettivi più grandi o obiettivi estremamente grandangolari, può essere molto costosa a causa delle dimensioni fisiche di molti degli elementi obiettivo necessari. Le lenti a ottica diffrattiva (DO) presentano l'ulteriore complessità degli elementi reticolari di diffrazione che, pur consentendo di ridurre fisicamente le lenti, richiedono una serie aggiuntiva di complesse procedure di produzione.

Specifiche precise come questa consentono ai produttori di creare un obiettivo DO da 100-300 mm sul quale possono effettivamente vendere e trarre un profitto, senza discrepanze con le loro "specifiche di vendita" (ovvero 103 mm - 292,5 mm anziché un obiettivo esattamente 100 mm - 300mm) avendo davvero molta differenza nell'utente del mondo reale. Va notato che queste discrepanze non contano davvero nel mondo reale e che le discrepanze possono essere maggiori a lunghezze focali più lunghe. Una decina di millimetri circa di differenza nelle lunghezze supertelephoto, qualche millimetro di differenza tra lunghezze normali o brevi del teleobiettivo o una frazione di millimetro a lunghezze grandangolari, nonché piccole discrepanze nel numero F sono tutte indistinguibili dai fotografi nel mondo reale, quindi non lasciarti disturbare.

L'apertura è misurata come un rapporto. Quindi, come si ingrandisce l'apertura in realtà ha per ottenere più grande, al fine di mostrare lo stesso valore. In relazione alla tua domanda, ciò significa che l'apertura aumenta quando ingrandisci e la fotocamera mostra lo stesso numero.

Diciamo che hai un immaginario obiettivo 10-20mm F / 2-F / 4, solo per usare i numeri rotondi. A 10 mm, F / 2 significa che l'apertura è larga 5 mm. Mentre ingrandisci per dire 15 mm, l'apertura dovrebbe essere aperta fino a 7,5 mm per essere ancora F / 2. Se 5 mm fosse il massimo, quindi a 15 mm, ti darebbe un'apertura di F / 3 (= 15/5) e quando raggiungi 20 mm, saresti a F / 4 (dal 20/5 = 4).

Ora per semplificare le cose, la maggior parte degli obiettivi arrotondano per difetto all'incremento di esposizione più vicino , di solito 1/3 o 1/2 EV, altrimenti si otterrebbero casi in cui è difficile impostare l'esposizione poiché i tempi di posa sono specificati anche negli arresti. In molti casi questo non è il caso e finisci con aperture dispari come F / 5.8 e conseguentemente strane velocità dell'otturatore come 1 / 427s. Ora, quando la fotocamera ha indicato che l'apertura si è abbassata, l'apertura si è ridotta. Tecnicamente, la fotocamera non deve farlo con incrementi fissi, ma lo rende più semplice.

Ci sono obiettivi che sono noti come obiettivi di apertura a variazione continua che consentono all'apertura di variare a piccoli passi come 1/16 EV. Questi obiettivi sono talvolta etichettati come obiettivi HD o compatibili con i filmati perché forniscono una migliore transizione durante la registrazione di video in cui sono più evidenti passaggi discreti. Questo è il caso del Panasonic Lumix G Vario HD 14-140mm F / 4-5.8 ASPH OIS, ad esempio.