¿Qué límites de diseño de lente se derivan del ancho del soporte de la lente?

Estoy familiarizado con las limitaciones de diseño de la lente impuestas por la distancia de la brida al plano focal. Pero, ¿qué restricciones son causadas por el ancho de la montura del objetivo (es decir, el tamaño del orificio en el cuerpo de la cámara)? Claramente, existe el hecho de que si la montura de su lente necesita contactos eléctricos, tienen que encajar de alguna manera y debe hacer arreglos para un diafragma si la lente lo necesita. ¿Pero qué otras limitaciones se imponen? Por ejemplo, ¿limita la apertura máxima de una lente?

optics lens-design lens-mount

— James Youngman
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¿Te refieres al ancho del anillo en sí, o el ancho total de la montura?

— Håkon K. Olafsen

Aclarado (creo).

— James Youngman

Con respecto a la apertura, lo único que realmente impulsa el tamaño de la apertura máxima es el elemento de la lente frontal , ya que la apertura relativa se basa en la pupila de entrada, que se observa a través de la parte frontal de la lente. Con los grupos de elementos posteriores al diafragma adecuados, puede controlar el tamaño del cono de luz más o menos a su gusto, siempre y cuando mantenga el aumento adecuado ... para que el tamaño del soporte de la lente no afecte realmente los límites de diseño de la lente . Puede afectar los límites de diseño del sensor debido al tamaño del círculo de la imagen.

— jrista

@jrista: Creo que casi has respondido la pregunta tal como la entiendo: supongamos que tenemos un sensor de diámetro xy distancia de brida y , y queremos proyectar en el sensor completo. Entonces, ¿cuál es el límite inferior en el diámetro del cono de luz en su punto más estrecho, dado que el último elemento de lente debe estar en el lado opuesto de la brida del sensor? ¿Y de qué es ese diámetro mínimo una función?

— Footwet

No sé si necesariamente hay un límite, no dentro de lo razonable. Mientras el "cono" de luz esté enfocado cuando llegue al sensor, eso es todo lo que importa. Podrías estrechar el cono en el último elemento ... o podrías agrandarlo. Lo que sea necesario para apoyar a la pupila de entrada del monte. En última instancia, surgen problemas cuando la distancia de la brida es muy pequeña. En las cámaras sin espejo, en realidad se convierte en un desafío doblar la luz de la manera correcta para alcanzar la periferia del sensor, y en un ángulo que sea propicio para que los fotodiodos realmente reciban luz. Un alumno de salida más grande ...

— jrista

Respuestas:

Una montura de lente más grande facilita el diseño de lentes de inclinación / desplazamiento compatibles.

— Eric
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El diámetro de la garganta de la montura limita el diámetro de la pupila de salida. También tiene un fuerte control sobre el viñeteado, por lo que restringe la búsqueda de lentes de gran apertura con una caída de luz aceptable.

— Brandon Dube
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Para aclarar: quiere decir que a medida que el "ancho de montaje" (es decir, el diámetro de la garganta) disminuye, el viñeteado aumenta, ¿verdad? ¿Existe una fórmula que describa el punto en que comienza el viñeteado debido a la oclusión de la pupila de salida por la garganta?

— footwet

Hay fórmulas, pero incluyen la distancia desde el plano de la imagen hasta la pupila de salida y desde la pupila de salida para montar, así como el tamaño "adecuado" de la pupila de salida en el diseño, que estará restringido por los diámetros de los elementos (un elemento de menor tamaño induce viñeteado). Los "cortes duros", como los deflectores y las campanas que están distantes del tope de apertura, conducen a una viñeta abrupta, mientras que los cortes más cercanos, como un elemento de menor tamaño cerca del tope, causan viñetas más graduales.

— Brandon Dube

Suponiendo que una lente no está diseñada para viñeta, entonces cada lente tiene una pupila de salida "adecuada" dada la distancia al sensor y el tamaño del sensor, ¿verdad? Además, en la práctica podemos suponer que los consumidores prefieren sus lentes lo más corto posible, por lo que el último elemento de lente se colocará aproximadamente en la garganta. Dadas estas condiciones prácticas : ¿Qué sucede si comenzamos a ocluir esa pupila de salida en la garganta? Viñeta gradual u oclusión total de la imagen? (En este punto, es solo una función de (1) distancia entre la garganta y el plano de la imagen y (2) relación entre el área de la garganta y el área del sensor, ¿verdad?)

— pies mojados

@feetwet todas las lentes viñeta. Es una técnica de corrección valiosa y es necesaria para que la mayoría de las lentes de apertura incluso semi-grande funcionen en sensores más grandes. La distancia de la pupila de salida varía considerablemente de modelo a modelo; algunos ángulos grandes de retrofocus lo colocan a menos de 25 mm del sensor, otras lentes son casi telecéntricas y la pupila de salida está a cientos de mm de distancia. Si obstruye la apertura, verá un recorte fuerte en el lugar y será obvio en cualquier cosa fuera de foco. Al principio, aumentará las viñetas y, finalmente, se mostrará como una pérdida de contraste y obstrucción.

— Brandon Dube

El viñeteado no es necesario, pero es una técnica de corrección valiosa cuando una lente tiene un coma significativo, petzval y / o color lateral. Recorta los rayos de peor comportamiento que contribuirían más al desenfoque del borde, proporcionando un buen impulso a la resolución.

— Brandon Dube

Con una montura más grande puede tener diámetros de pupila de salida más grandes. La relación entre la pupila de entrada y la pupila de salida es una medida para una simetría de lente. Entonces, con un montaje más grande, supongo que puede lograr diseños más simétricos. El nivel de asimetría afecta, entre otras cosas, la profundidad de campo (a una distancia focal, distancia y apertura) y la profundidad de enfoque. El aspecto de los reflejos desenfocados en aperturas muy amplias también se ve afectado por el tamaño del soporte (y la cámara).

— MirekE
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