¿Cuáles son las aperturas teóricas mínimas y máximas?

¿Existe una abertura máxima a la que se pueda abrir una lente? ¿Qué pasa con una apertura mínima a la que se puede cerrar? ¿Estos conceptos tienen sentido? ¿Hay una lente con la apertura más estrecha del mundo? ¿Hay uno con el más ancho?

Se podría cerrar una abertura, que es efectivamente un número f-stop infinitamente grande ya que no pasa la luz. El más rápido posible (número f más pequeño) es un poco más difícil. La velocidad de una lente está limitada por la proporción de la pupila de entrada a la distancia focal de la lente. Cuanto más larga es la distancia focal, más grande debe ser la pupila de entrada. En teoría, podría hacer uno muy grande, pero eventualmente la cantidad de vidrio lo hará para que físicamente pierda más luz de la que estaba ganando.

Su "récord" para el objetivo más rápido es posiblemente el f / .33 Super-Q-Gigantar 40 mm, pero en realidad fue solo un truco de marketing y solo se hizo uno. En realidad no es funcional. Hay una lente funcional f / .7 de la cual se hicieron 10. Seis fueron comprados por la NASA, Carl Zeiss guardó uno para él y Stanley Kubrick compró 3 de ellos y los utilizó en la película Barry Lyndon.

En teoría, debería ser posible diseñar lentes más rápido que esto, pero el costo y el beneficio simplemente no valen la pena. Las lentes se vuelven demasiado costosas y complejas y no ofrecen ningún beneficio significativo para el esfuerzo ya que la dificultad aumenta más rápido que exponencialmente. (Dado que cada f / stop requiere una duplicación del tamaño y los problemas físicos hacen que sea más del doble de complicado para cada f-stop adicional).

La física juega un papel en la respuesta a su pregunta y esa información está disponible. Lo básico de esa discusión vinculada es que el índice de refracción del material de la lente afectará la apertura máxima que puede lograr, por lo que para el vidrio puro que tiene un índice de refracción de 1.5, la apertura máxima sería f / 0.5 o más o menos. Las mejores sustancias, como los diamantes, con un índice de refracción de 2.417 pueden brindarle una apertura de f / 0.235 con un costo de propiedad loco correspondiente (considere cuánto podría costar una lente de diamante puro). La ecuación del fabricante de lentes es la base de los números.

En cuanto a la apertura mínima, básicamente podría llegar a lo que equivale a un agujero de tamaño atómico, lo suficientemente grande como para que pase un fotón, pero eso es inútil para, bueno, cualquier cosa. Para muchas lentes, llegar a algún lugar alrededor de f / 11 o superior da como resultado una pérdida de nitidez en función de la difracción, por lo que f / 32 es el punto más alto para las lentes de 35 mm, aunque pueden reducirse para formatos más grandes. entonces. Las lentes estenopeicas a menudo están en el rango más pequeño, tanto como f / 177 (Lensbaby tiene una como esta). Aún así, incluso si la óptica fuera perfectamente capaz de manejar algo como esto, tenga en cuenta lo que el ISO y las velocidades de obturación necesitarían para obtener una imagen, por lo que en algún momento, el valor de esto es prácticamente cero a menos que esté borroso resúmenes

Hay muchos términos relacionados con la apertura, pero seamos los más interesantes para nosotros: después de wikipedia : "la apertura angular N de una lente se expresa mediante el número f, escrito f /, que es la relación entre la distancia focal f y la diámetro de la pupila de entrada D: "

N = f / D

Entonces, la apertura mínima es simple: solo cierra el agujero y tiene una apertura de cero (f / ∞).

Pero puede obtener fácilmente debajo de f / 1 mágico por el diseño inteligente. No necesita lentes de diamante, como explica John Cavan. Puede tomar mucha luz con el elemento frontal tan grande como desee (D) y exprimirlo a la imagen considerada (que se relaciona con la distancia focal).

En el mundo actual, puede cumplir con este efecto si utiliza, por ejemplo, el convertidor Metabones T Speed ​​Booster 0.64 o 0.71. Multiplica una distancia focal de su lente por el número especificado. Entonces, si obtiene la hermosa lente Leica Noctilux f = 50 mm f / 0.9 después de usar el convertidor Metabones 0.64, obtiene el efectivo f = 50 mm * 0.64 = 32 mm. La pupila de entrada (así como f) es proporcional al tamaño del sensor d en un ángulo de visión dado . Por lo tanto, cambiamos nuestra lente + convertidor a una cámara con d = 35 mm * 0,64, lo que da ~ 23 mm (borde más largo del sensor): ¡este parece ser un sistema de micro cuatro tercios! En este sistema nuestra f vuelve a 50 mm, pero D también se multiplica por 0.64, por lo que tenemos = f / (0.9 * 0.64) = f / 0.576 .

Entonces, ¿era la trampa, preguntas? Por supuesto, el convertidor no es una varita mágica. Exprime la luz disponible en un círculo de imagen más pequeño, por lo que puede usar su Leica solo en cámaras micro cuatro tercios. Y el conjunto de lentes agregado afecta la calidad de la imagen, pero esta es otra historia :)

Este efecto también se explica en el tutorial de lentes de cambridgeincolor