¿Por qué los objetivos con zoom y las cámaras compactas tienen una apertura máxima variada en todo el rango del zoom?

20

¿Por qué la apertura máxima (permitida) de una cámara se reduce cuando aumenta su zoom?

— William C
fuente

Consulte también ¿Cómo funcionan las lentes de apertura constante? y hasta cierto punto ¿Cuáles son las ventajas de una lente que tiene una apertura máxima fija?

— mattdm

22

La respuesta corta es porque es más barato fabricar tales lentes. Cuanto más larga es la lente y más ancha es la apertura, mayores son los elementos ópticos en la lente, por lo tanto, mayor es el gasto para producirlos.

Una lente como 70-200 / 2.8 debe tener un elemento óptico frontal de 200 mm / 2.8 = 72 mm, que es bastante cristal. Por otro lado, el 70-300 / 4-5.6 debe tener 300 mm / 5.6 = 54 mm de ancho. Si fuera f / 4 en todo su rango, el elemento óptico tendría que tener 75 mm de ancho, incluso más grande que el mucho más costoso 70-200 / 2.8.

En su pregunta, usted dice "la apertura máxima de la cámara". La cámara no tiene apertura, la lente sí. Diferencia menor pero importante, especialmente para cámaras réflex: una vez que retira la lente, ve que la cámara es solo un cubo de luz con un gran agujero en la parte delantera.

DETALLES

La apertura es la relación entre la distancia focal de la lente y el tamaño del elemento óptico frontal. Esencialmente

apertura = longitud focal / tamaño del elemento óptico

Por ejemplo, una lente de 50 mm f / 1.8 tiene un tamaño de elemento de 28 mm (50 / 1.8).

Si se pregunta por qué los números f-stop no parecen ser lineales (no lo son), es porque la cantidad de luz recolectada por la lente es proporcional a la distancia focal dividida por la apertura al cuadrado. Debido a esta potencia de 2, f / 4 recoge el doble de luz que f / 5.6, ya que 5.6 / 4 = sqrt (2).

— Martin Krzywinski
fuente

2

La apertura de una lente no es la misma que el tamaño de su elemento frontal, es el tamaño (máximo) del diafragma interno. Por ejemplo, el Sigma 50 / 1.4 tiene un elemento frontal mucho más grande (aproximadamente 70 mm) que su diafragma interno (35,7 mm) para minimizar el viñeteado en grandes aberturas.

— Tzarium

8

Tampoco es el tamaño del diafragma, sino el diámetro de la pupila de entrada , es decir, la imagen de la abertura como se ve desde la parte frontal de la lente. En muchos lentes normales a teleobjetivos, esto no está lejos del tamaño del elemento frontal, pero los ángulos de retroceso de gran angular tienen elementos frontales mucho más grandes que su pupila de entrada.

— Edgar Bonet

1

El número F es la relación entre la apertura de apertura y la distancia focal. Imagine una abertura que tiene un diámetro fijo y se encuentra justo detrás del elemento frontal del objetivo zoom. independientemente de la longitud focal real de elección. En este caso, a medida que se acerca (aumenta FL), la proporción se hace más pequeña (el número F se hace más grande). A medida que se aleja, la proporción aumenta (el número F se hace más pequeño).

En lentes de apertura fija, el diseño óptico / mecánico es tal que la relación se mantiene en todo el rango del zoom. Esto permite acercar y alejar la imagen mientras compones sin preocuparte de que hayas detenido la apertura mientras estás fuera, cuando necesites una apertura máxima cuando vuelvas a entrar.

— ysap
fuente