¿Por qué dos lentes con el mismo número F dan una cantidad diferente de luz?

¿Por qué las siguientes dos lentes proporcionan diferente cantidad de luz?

En ambas imágenes tenemos una distancia de enfoque fija, distancia al objeto, ISO, velocidad de obturación y número F.

Es probable que sea la suma de algunos factores.

En primer lugar, aunque establezca "el mismo f-stop", es importante darse cuenta de que el fabricante indicó que la distancia focal y los valores de apertura a menudo son redondeados, y no siempre de la forma que espera. Puede ser que el Samyang sea f / 1.45 en realidad, no f / 1.4.

El siguiente factor es el viñeteado, las lentes de gran apertura a menudo son más oscuras en las esquinas debido a que la pupila de entrada se ve en ángulo y, por lo tanto, está parcialmente bloqueada (mira un tubo de rollo de papel higiénico desde un ángulo y verás que pasa menos luz) . Recorta la imagen de 50 mm, por lo que solo obtiene el centro, sin el viñeteado.

El tercer factor es el T-stop (transmisión) de la lente. El número de interfaces de vidrio / aire y la calidad de los recubrimientos determina la cantidad de luz que se refleja (y por lo tanto se desperdicia) en su camino hacia el sensor. La óptica de cine Zeiss realmente cara, por ejemplo, tiene un T-stop casi idéntico al F-stop, es decir, se pierde muy poca luz. No me imagino que los revestimientos de la lente Samyang muy asequible estén a la altura de este estándar.

Sin embargo, al observar las pruebas de la marca DXO, la transmisión de la lente Samyang está clasificada como T / 1.7 frente a T / 1.6 para la Canon. Esto tiene en cuenta las diferencias de apertura y la transmisión de la lente (pero no las viñetas). Esto predice que la imagen de Samyang será más oscura, pero solo en 0.1 paradas, que es menos de lo que estamos viendo aquí.

Me temo que al final la respuesta podría ser que su cámara podría estar mintiéndole con respecto a la configuración ISO para la lente Canon. Se ha informado ampliamente que los sensores digitales no pueden grabar todo el cono de luz desde una lente de gran apertura, la profundidad del píxel corta bien la luz desde el borde de la abertura, haciendo que la lente sea efectivamente más lenta.

Para ocultar este efecto a los usuarios, se ha demostrado que algunas cámaras aumentan el valor ISO real para proporcionar el brillo que esperarías de una lente f / 1.4. Dado que el objetivo de Samyang es desconocido para su cámara, este aumento oculto de ISO no está sucediendo, por lo que obtiene el verdadero f-stop.

Suena como una teoría de conspiración, pero está bien documentado: http://www.dxomark.com/Reviews/F-stop-blues

También hay una manera simple de demostrarlo: retome la toma de 50 mm con los pasadores de la lente pegados (o la lente parcialmente desmontada) para que la cámara no sepa qué lente se está utilizando.

Una posible respuesta es la calidad de la lente, cuántos vasos y el recubrimiento de las gafas en la lente.

En la búsqueda de la mejor imagen con los colores correctos, el contraste, la nitidez, etc., los fabricantes colocaron diferentes juegos de lentes en la lente. Y aunque se esfuerzan por ser de la más alta calidad y pasar la mejor imagen posible a través de su lente, no todos son capaces de hacerlo, y la cantidad de luz perdida en el camino es una de las compensaciones.

La cantidad de luz recogida por una lente no depende del número f, sino de algo llamado número T , que es el equivalente del número f para una lente con 100% de transmisión de luz. A pesar de tener la misma apertura, sus dos lentes podrían fabricarse con diferentes recubrimientos o diferentes formas de vidrio que eventualmente afectarán la cantidad de luz que puede recolectar.

Si bien creo que la respuesta de Matt Grum es la respuesta correcta, también es posible que la cámara no haya usado la misma apertura para ambas tomas. La mayoría de las lentes modernas usan una apertura controlada electrónicamente que puede dar lugar a pequeños errores al seleccionar la apertura. Puede ver este efecto si toma una secuencia larga de disparos mediante un intervaloómetro: ocasionalmente parpadeará la exposición aparente debido a ligeras variaciones en la apertura. (Y el problema ISO anterior, la solución para la cámara Canon es desmontar ligeramente la lente para que la apertura permanezca fijada mecánicamente).

Claramente, hay numerosos factores en juego.

Pero aquí hay uno grande. La primera imagen está más ampliada debido al ángulo más estrecho; tenías que recortar la segunda para producir la misma escena que la primera imagen que está en su totalidad.

Si todo lo demás es igual, más zoom (ópticamente) es más oscuro: está recogiendo luz de un área más pequeña de la escena y extendiéndola sobre más píxeles del detector (o sobre más granos de película).