Innanzitutto l'obiettivo dell'iPhone 5 deve essere f / 2.2, a causa delle dimensioni dei pixel ridotte, gli effetti della diffrazione che iniziano a insinuarsi af / 11 su una DSLR, iniziano a insinuarsi af / 1,45 su un 5,6 mm (diagonale ) sensore!
Ho pensato che per avere una grande apertura come f / 2.2 una grande quantità di luce dovrebbe essere in grado di entrare nel sensore e per farlo, era necessario un grande obiettivo.
La figura f / 2.2 indica in realtà una grande quantità di luce per unità di area . Dato il minuscolo sensore dell'iPhone 5, ciò significa che c'è ancora una piccola quantità di luce che viene trasmessa dall'obiettivo.
Un obiettivo f / 2.2 ha una pupilla d'ingresso (la dimensione apparente dell'apertura quando si guarda attraverso il centro dell'obiettivo) il cui diametro è uguale alla lunghezza focale divisa per 2.2
La lunghezza focale dell'obiettivo dell'iPhone è di 4,1 mm, quindi la pupilla d'ingresso è di 1,86 mm, il che non è difficile da ottenere in un piccolo pacchetto. Confronta questo con un obiettivo 35mm f / 2.0 per una DSLR, che ha una pupilla di ingresso con un diametro di 17,5 mm!
A parte # 1: diametro della pupilla d'ingresso
Da quanto sopra sembrerebbe che gli ultra-larghi con lunghezze focali di 8 mm e f-stop di 4,0 per i sensori della fotocamera di grandi dimensioni APS-C dovrebbero avere le stesse dimensioni dell'obiettivo dell'iPhone poiché la pupilla d'ingresso non è quasi più grande . Tuttavia, queste lenti sono molte, molte volte più grandi. Per spiegare perché dobbiamo approfondire la progettazione degli obiettivi.
Per essere precisi, uso il termine "pupilla di entrata", anziché "apertura fisica" (il foro nel barilotto dell'obiettivo in cui si trova l'iride). Il fattore importante per le prestazioni della lente non è quanto sia grande l'apertura è, ma quanto grande sembra essere dal mondo esterno. L'obiettivo Canon 600mm f / 4 ha una pupilla di ingresso larga 150mm! Eppure l'apertura stessa si trova al centro dell'obiettivo dove non c'è chiaramente spazio per un'apertura di 150 mm.
Quindi potresti leggere da questo che una grande lente della pupilla d'ingresso non deve essere fisicamente grande, tuttavia per far apparire l'apertura di 150 mm di larghezza, l'apertura nella parte anteriore dell'obiettivo deve essere di almeno 150 mm. E se osservi la Canon 600mm f / 4 chiara, questo è il caso di un elemento frontale di dimensioni da piatto piatto!
Le dimensioni della pupilla di entrata e il diametro dell'elemento anteriore sono estremamente ben correlati per lunghezze focali più lunghe, ma man mano che entri in ultrawides la corrispondenza si interrompe. Il nostro obiettivo 8mm f / 4.0 dovrebbe avere un piccolo elemento frontale. La risposta è che affinché un obiettivo sia f / 4.0, il foro fisico nell'obiettivo, che sembra essere largo 2 mm, deve essere visibile da tutto il campo visivo, il che è notevole; quindi un grande elemento frontale bulboso.
A causa del sensore più piccolo, l'obiettivo dell'iPhone ha un campo visivo molto più piccolo rispetto alla sua lunghezza focale, quindi la gamma di angoli da cui l'apertura fisica deve essere visibile è molto ridotta, consentendo l'elemento frontale (e quindi la dimensione dell'obiettivo nel suo insieme) per essere molto più piccolo di quello dell'obiettivo APS-C.
A parte # 2: design dell'obiettivo della fotocamera del telefono
Avere un piccolo numero f come f / 2.2 non è solo associato a obiettivi di grandi dimensioni ma anche a costosi obiettivi. Mentre gli obiettivi f / 2 compaiono su alcuni compatti, tendono ad essere modelli di fascia alta. Quindi la domanda ovvia è come la fotocamera dell'iPhone raggiunga aperture relativamente grandi a un prezzo economico per l'inclusione in uno smartphone.
La risposta a questa domanda è che l'obiettivo è costituito da elementi di plastica asferici. Gli asferici in vetro sono molto costosi da produrre, tuttavia l'obiettivo dell'iPhone è così piccolo che può essere modellato dalla plastica, il che è economico ma funziona solo per piccoli elementi poiché la plastica si espanderebbe / contrarrà troppo sul riscaldamento se ridimensionata.
Il Nokia 808 PureView è il miglior esempio di questo, essendo un design asferico a cinque elementi, che costerebbe una fortuna assoluta dal vetro (se fosse possibile anche con i processi di oggi) e secondo come riferito supera lo Zeiss 50 f / 2 (prendendo il cerchio dell'immagine in considerazione). Vedi questo link per maggiori informazioni, inclusa una sezione trasversale dell'immagine dell'obiettivo che mostra il tipo di curve che i progettisti di obiettivi DSLR possono solo sognare!
http://ramrao.abajirao.com/photography/nokia-800pv-lens.html (rotto. Usa il link Wayback Machine link )