Quali sono le aperture teoriche minime e massime?

Esiste un'apertura massima a cui un obiettivo può essere aperto? Che dire di un'apertura minima a cui può essere chiusa? Questi concetti hanno senso? Esiste un obiettivo con l'apertura più stretta del mondo? Ce n'è uno con il più largo?

Un'apertura potrebbe essere chiusa che è effettivamente un numero infinitamente grande di f-stop poiché nessuna luce attraversa. Il più veloce possibile (il numero f più piccolo) è un po 'più difficile. La velocità di un obiettivo è limitata dal rapporto tra la pupilla d'ingresso e la lunghezza focale dell'obiettivo. Maggiore è la lunghezza focale, maggiore deve essere la pupilla di ammissione. In teoria potresti farne uno molto grande, ma alla fine la quantità di vetro lo farà in modo da perdere fisicamente più luce di quanto guadagni.

Il "record" per l'obiettivo più veloce è senza dubbio il Super-Q-Gigantar f / .33 da 40 mm, ma in realtà è stato solo un espediente di marketing e ne è stato realizzato solo uno. In realtà non è funzionale. C'è un obiettivo funzionale f / .7 di cui 10 realizzati. Sei sono stati acquistati dalla Nasa, Carl Zeiss ne ha conservato uno per sé e 3 sono stati acquistati da Stanley Kubrick e utilizzati nel film Barry Lyndon.

In teoria, dovrebbe essere possibile progettare obiettivi più velocemente di così, ma il costo e il vantaggio non ne valgono la pena. Le lenti diventano troppo costose e complesse e non offrono alcun vantaggio significativo allo sforzo poiché la difficoltà aumenta più rapidamente che esponenzialmente. (Poiché ogni f / stop richiede un raddoppio delle dimensioni e i problemi fisici lo rendono più del doppio complicato per ogni f-stop aggiuntivo.)

La fisica gioca un ruolo nel rispondere alla tua domanda e che le informazioni sono disponibili. Le basi di quella discussione collegata sono che l'indice di rifrazione del materiale dell'obiettivo influenzerà l'apertura massima che si può ottenere, quindi per il vetro puro che ha un indice di rifrazione di 1,5, l'apertura massima sarebbe f / 0,5 o giù di lì. Sostanze migliori, come i diamanti, con un indice di rifrazione di 2.417 possono darti un'apertura di f / 0,235 con un costo di proprietà folle corrispondente (considera quanto potrebbe costare una lente di diamante puro). L' equazione del produttore di lenti è la base per i numeri.

Per quanto riguarda l'apertura minima, potresti fondamentalmente scendere a ciò che equivale a un foro di dimensioni atomiche, abbastanza grande da far passare un fotone, ma è inutile per qualsiasi cosa. Per molti obiettivi, spostarsi in un punto intorno a f / 11 o superiore comporta una perdita di nitidezza in funzione della diffrazione, quindi f / 32 è circa il punto più alto per gli obiettivi da 35 mm sebbene possano ridursi per formati più grandi e fare così. Gli obiettivi a foro stenopeico sono spesso nella gamma più piccola, tanto quanto f / 177 (Lensbaby ne ha uno come questo). Tuttavia, anche se l'ottica fosse perfettamente in grado di gestire qualcosa del genere, considera quali ISO e velocità dell'otturatore dovrebbero essere per ottenere un'immagine, quindi ad un certo punto, il valore di questo è praticamente zero a meno che tu non sia sfocato abstract.

Ci sono molti termini relativi all'apertura, ma otteniamo il più interessante per noi: dopo Wikipedia : "l'apertura angolare N di un obiettivo è espressa dal numero f, scritto f /, che è il rapporto tra la lunghezza focale f e la diametro della pupilla d'ingresso D: "

N = f / D

Quindi, l'apertura minima è semplice: basta chiudere il foro e avere un'apertura pari a zero (f / ∞).

Ma puoi facilmente scendere sotto il magico f / 1 dal design intelligente. Non sono necessarie lenti a diamante, come spiega John Cavan. Puoi semplicemente prendere molta luce con l'elemento frontale grande quanto vuoi (D) e comprimerlo sull'immagine considerata (che si riferisce alla lunghezza focale).

Nel mondo di oggi è possibile riscontrare questo effetto quando si utilizza ad esempio il convertitore Metabones T Speed ​​Booster 0.64 o 0.71. Moltiplica una lunghezza focale dell'obiettivo per il numero specificato. Quindi, se ottieni il bellissimo obiettivo Leica Noctilux f = 50mm f / 0.9 dopo aver usato il convertitore Metabones 0.64 otterrai l'efficace f = 50mm * 0.64 = 32mm. La pupilla d'ingresso (così come f) è proporzionale alla dimensione del sensore d in un determinato angolo di vista . Quindi spostiamo il nostro obiettivo + convertitore su una fotocamera con d = 35mm * 0,64 che dà ~ 23mm (bordo più lungo del sensore) - questo sembra essere un sistema di microquattro terzi !. Su questo sistema la nostra f torna a 50mm, ma anche D viene moltiplicato per 0,64, quindi abbiamo = f / (0,9 * 0,64) = f / 0,576 .

Quindi è stato il trucco, chiedi? Naturalmente il convertitore non è una bacchetta magica. Comprime la luce disponibile su un cerchio di immagini più piccolo, in modo da poter utilizzare Leica solo su fotocamere con microquattro terzi. E il set di lenti aggiunto influisce sulla qualità dell'immagine, ma questa è un'altra storia :)

Questo effetto è spiegato anche nel tutorial sugli obiettivi cambridgeincolor