El factor fundamental del costo en una lente no es la corrección de las aberraciones, aunque la corrección de las aberraciones aumenta el costo de una lente y puede ser un factor más significativo en las lentes de ángulo más amplio. En términos generales, el costo principal de una lente es el "vidrio". Puse el vidrio entre comillas, porque a veces se trata de otros materiales, como Fluorita o una rejilla de difracción o dispersión de partículas difractivas, sin embargo, los elementos avanzados de la lente generalmente cuestan MÁS.
No puede lograr una abertura especificada sin tener el aumento apropiado de ambos extremos de la lente para que esa abertura parezca ser del tamaño correcto . La noción de una "apertura física" es generalmente un nombre inapropiado. Lo que llamamos la apertura de una lente, lo que se conoce con frecuencia como la apertura física, se denomina correctamente la pupila de entrada . La pupila de entrada es la abertura observada a través del frente de la lente a una distancia de "infinito" (o, en otras palabras, una distancia lo suficientemente grande como para que la observación sea de luz colimada). La pupila de entrada de una lente de 600 mm con una La apertura relativa de f / 4 debe ser de 150 mm como se observa a través de la parte frontal de la lente. Para lograr ese aumento, dos cosas deben ser:
- Los elementos de lente correctos, cada uno con el aumento correcto, deben usarse para lograr ese aumento.
- El elemento frontal debe tener al menos 150 mm de diámetro.
Piense en esto por un momento ... un elemento de lente frontal de 150 mm de diámetro. Eso es 6 "de diámetro, aproximadamente una anchura de manos. Eso es ENORME. Además de eso, la mitad frontal del barril hasta el diafragma está solo ligeramente afilada, y hay una serie de elementos de lentes adicionales que deben usarse en Además del elemento frontal para alcanzar el punto n. ° 1 y corregir las aberraciones. Por lo tanto, tiene un número de elemento de lente de 4 "a 6" en la mitad frontal del cilindro, en la parte superior de todos los elementos de lente detrás del diafragma para proyecte correctamente una imagen rectilínea en el sensor, cada una de las cuales todavía tiene un diámetro de una pulgada a varias pulgadas.
Reemplazar un elemento asférico que corrige las aberraciones con un elemento esférico que probablemente no reducirá el costo, pero no en una cantidad particularmente significativa a menos que estemos hablando de distancias focales muy cortas que son zooms de gran angular (donde el costo de las correcciones de aberración tiende a ser un factor de costo más significativo, ya que la cantidad total de vidrio es mucho menor que en distancias focales más largas. Sin embargo, independientemente del tipo de lente, generalmente la mayor parte del costo es el elemento frontal, tal vez el par frontal de elementos.
Incluso en una lente gran angular, el elemento frontal generalmente será mucho más grande de lo necesario para lograr la pupila de entrada correcta, solo en este caso es necesario doblar la luz desde un ángulo suficientemente amplio, en lugar de reunir la cantidad de luz requerida . En una lente gran angular, el elemento frontal puede ser muchas veces el volumen total de cualquier otro elemento de lente único. Costos de vidrio.
Como usted dice, la cantidad de vidrio adicional solo necesita ser suficiente para permitir una mayor apertura. Recuerde que cada parada en la apertura es un FACTOR DE DOS cambios en el ÁREA de la apertura. Si tiene una lente de 600 mm f / 5.6, la apertura es de 107 mm, o ~ 11,500 mm ^ 2. Si quieres hacer una lente de 600 mm f / 4, incluso si no te importa corregir aberraciones, ¡es una apertura de 150 mm ... o 22,500 mm ^ 2! Has DOBLADO el área mínima requerida para soportar la apertura y probablemente duplicó el volumen (los elementos más grandes también suelen ser más gruesos, por lo que el aumento total de volumenpuede más del doble). Y eso es solo para el elemento frontal ... ¡todavía hay alrededor de 12-18 más! La cantidad de vidrio, en términos de volumen, requerida para apenas ser suficiente para soportar la mayor apertura es más del doble de lo necesario para la siguiente parada. No subestimes ese costo.
Como otros han mencionado, muchas lentes ya hacen exactamente lo que teorizaste: permite que el coeficiente intelectual sufra a la máxima apertura, lo que requiere que la lente se detenga tanto como para detenerse para obtener el máximo potencial de nitidez. En términos generales, las lentes de grado de consumo más baratas lo hacen, generalmente como resultado de una multitud de factores (vidrio más barato, proceso de fabricación más simple y totalmente automatizado, ensamblaje automatizado, etc.)
Sin embargo, la razón principal única por la cual las lentes más baratas son más baratas ... es la apertura máxima más pequeña. La mayoría de las lentes de grado de consumo, así como la mayoría de las lentes de terceros, usan aperturas máximas más pequeñas. La mayoría de los zooms de gran angular y teleobjetivo de nivel de consumidor se maximizan en f / 3.5, generalmente no constante, por lo que f / 3.5-5.6. Muchos teleobjetivos de terceros comienzan en f / 5.6, mientras que los nombres de marca comienzan en f / 4, y los zoom de teleobjetivo de terceros a menudo usan f / 5.6-6.3, mientras que los zoom de teleobjetivo de marca a menudo ofrecen f / 4 o incluso f / 2.8 Apertura constante. La apertura máxima es el principal impulsor del costo, ya que explícitamente impulsa el volumen total de vidrio requerido.
Los elementos de lente correctivos diseñados para reducir las aberraciones, como elementos asféricos, elementos de fluorita, elementos difractivos, elementos de dispersión ultrabaja, etc., todos aumentan el costo, sin embargo, hacer un gran elemento de fluorita de 5 "para un teleobjetivo f / 4 es considerablemente más costoso que hacer un elemento de fluorita de 3 "para un teleobjetivo f / 5.6. Una vez más ... cada cambio de parada en la apertura es un factor de dos cambios en el área, y un cambio aún mayor en el volumen total de vidrio.