¿Por qué algunos teleobjetivos grandes son tan caros en comparación con los telescopios?


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Estoy mirando un anuncio de una lente Canon Canon 1200mm f / 5.6L EF USM Autofocus usada donde piden $ 180,000. Sí, eso no es un error tipográfico.

No lo entiendo

Soy un astrónomo aficionado y sé que puedo comprar un refractor asesino de 1200m por menos de $ 180k. ¿Qué hace que esto sea tan caro? Sé que un buen refractor solo tiene un triplete (o doblete) como objetivo y un ocular pequeño pero complejo. La lente Canon tiene 13 elementos, 2 de los cuales son de fluorita.

No se trata de esta lente en particular, y esta pregunta puede ser mejor para un foro de astronomía

Pero, ¿por qué la lente de la cámara es mucho más costosa que los telescopios refractores?


¡Ahorre dinero, compre este lente usado de la NASA! $ 33.5k en eBay. petapixel.com/2015/04/27/…
Michael H.

Respuestas:


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  • Rareza. Solo se fabricaron aproximadamente 20 de estos lentes ahora fuera de producción. Cuando estaban en producción se vendieron por alrededor de $ 90,000 (EE. UU.). Debido al tiempo necesario para cultivar el gran cristal de fluorita utilizado en el tercer elemento de la lente, una vez ordenado, tardaron aproximadamente 18 meses en producirse.

  • Capacidad de enfoque automático. Estas lentes incluyen la capacidad de enfoque automático. Mover elementos de enfoque tan grandes y pesados ​​como esto requiere mecanismos que sean robustos y extremadamente precisos. Moverlos lo suficientemente rápido como para ser utilizados para fotografiar eventos deportivos significa que también deben ser muy poderosos.

  • Apertura máxima El EF 1200 mm f / 5.6 L requiere una pupila de entrada de 214 mm (8.4 pulgadas). Un telescopio f / 8 de 1200 mm solo necesita un objetivo de 150 mm de ancho. Cuando compara las áreas de un círculo de 214 mm con las de un círculo de 150 mm, ve que se necesita al menos el doble de material para crear una lente de 214 mm de ancho en comparación con 150 mm de ancho. Y eso es antes de considerar que el elemento de lente más grande también debe ser más grueso en el centro para mantener la misma cantidad de curvatura en las superficies.

  • Calidad de imagen óptica Si bien se esperan cosas como el coma y la aberración cromática en los bordes del campo de visión de un gran telescopio refractor, no son tan aceptables en una lente de cámara. Y cuanto mayor es el diámetro de una lente, más corrección se debe aplicar para obtener la misma calidad de imagen. Esto requiere más elementos en la lente, y estos elementos adicionales casi siempre están hechos de materiales exóticos con un índice de refracción más alto y una densidad de masa más baja que el vidrio óptico normal. También deben tener una forma precisa para tolerancias casi locas para funcionar según lo diseñado.

  • Diámetro del círculo de imagen Un telescopio solo necesita proyectar un círculo de imagen del tamaño de la pupila del ojo humano: aproximadamente 8 mm de diámetro. Una lente de cámara diseñada para usarse con una cámara de fotograma completo debe proyectar un círculo de imagen de aproximadamente 44 mm de diámetro.

  • Distancia mínima de enfoque Muchos telescopios están diseñados para enfocar solo a distancias más largas, algunos incluso solo al infinito. Los objetivos de la cámara, como el EF 1200 mm f / 5.6 L, pueden enfocar al infinito, pero también se espera que enfoquen a distancias más cortas.


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¿Por qué entonces no usar un telescopio reflector en lugar de una lente de cámara?
Conde Iblis

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@CountIblis Esos también existen. Son conocidos como lentes reflejos. Hay de todo, desde 500 mm f / 8, que es menos de $ 100 , hasta Nikkor 2000mm f / 11, lo que te hace preguntarte si deberías llamarlo telescopio o lente de cámara.

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Una diferencia importante que puede obtener en el bit óptico: el diagrama de bloques para el 1200 mm f / 5.6 muestra 13 elementos en 10 grupos, dos de los cuales son fluorita. Un telescopio f / 6 de 1200 mm tiene 2 elementos . Esa es una diferencia significativa en la cantidad de vidrio.

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La razón de la diferencia en el número de elementos es que un telescopio está diseñado solo para enfocar en el infinito, mientras que la lente de una cámara debe poder enfocar a un rango de distancias.
2012rcampion

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También leí que el bokeh de un telescopio refractor se ve horrible, como resultado de su construcción. Como este: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/…
Erwin Bolwidt

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Michael Clark perdió un punto importante en su respuesta correcta:

  • Longitud física versus longitud óptica Piense en lo que realmente significan los 1200 mm. Este es el focal length. Esto normalmente significa que la distancia desde el centro de las lentes hasta el lugar donde se forma la imagen es de 1200 mm. (¡Sí, 1.2 metros!) En su telescopio, supongo que usted puede ver estos 1200 milímetros, ya que el telescopio mide alrededor de 1.2 metros de largo. En su Canon, probablemente no lleve una lente de 1.2 metros de largo. La lente en cuestión mide 83,6 centímetros. Este importante acortamiento de las dimensiones físicas puede lograrse mediante elementos ópticos, muy probablemente los que tienen fluorita.

Creo que el Zeiss 1700mm f / 4 para formato medio (?!?! Bonito círculo de imagen) puede tener casi 2 metros de largo. También es un poco más caro que el 1200 mm f / 5.6.

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No necesita fluorita para hacer que una lente sea más corta que su distancia focal (teleobjetivo), hay muchas telefotos a precios mucho más bajos. La fluorita reduce las aberraciones cromáticas.
Matt Grum

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@MattGrum, a mitad de camino estoy de acuerdo con tu primer punto, no necesitas fluorita para acortar tus lentes. No es principalmente el precio y la fluorita no reducirá "mágicamente" la aberración cromática. Para ambos, la longitud de su lente y la corrección cromática (y un montón de otras propiedades) necesita una selección muy cuidadosa y equilibrada de diferentes materiales de vidrio. La fluorita simplemente agrega otra opción en esa ecuación. "La fotografía es siempre la búsqueda de la mejor compensación".
user23573

@MichaelT, desafortunadamente no hay dimensiones físicas para este monstruo disponible. Pero interpolando a partir de las imágenes que he encontrado y mirando las imágenes de las exposiciones, supongo que todo tiene solo 1,3 metros de largo. Por lo tanto, no es cierto acortamiento óptica hecho de que uno. Además, esta lente es para formato medio, que generalmente es de un calibre bastante diferente cuando se trata del precio.
user23573

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@BogdanWilli "la fluorita no reducirá" mágicamente "la aberración cromática" en realidad lo hará, pero no es mágico: es física, la fluorita es un material de baja dispersión, lo que significa que las diferentes frecuencias de luz se dispersan menos al pasar, por lo que reducirá las aberraciones cromáticas en comparación con un elemento similar de vidrio óptico estándar.
Matt Grum

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Los astrónomos usan reflectores principalmente, pero de hecho están interesados ​​en la precisión.

La lente en cuestión es mucho más rápida que un telescopio.


Puedo comprar un reflector f3.9 de 10 "por menos de $ 1,000.
Paul Cezanne

El número f utilizado para describir un telescopio no describe lo mismo que el número f utilizado para describir la lente de una cámara. Con un telescopio es una indicación del campo de visión máximo. Con una lente de cámara es una indicación de la capacidad máxima de recolección de luz. Para el telescopio, la capacidad de captación de luz está indicada por el diámetro de la lente del objetivo.
Michael C

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Diferentes herramientas para diferentes trabajos. Un telescopio es para mirar objetos a simple vista, una lente de cámara es para grabar imágenes de alta resolución.

Es aceptable que un telescopio tenga grandes distorsiones alrededor de los bordes y a nadie le importa mucho la corrección del color. Esto hace que sea simple (barato) fabricar lentes que sean lo suficientemente buenas para hacer el trabajo. Ahora agregue el tamaño de la óptica requerida para obtener un f-stop de 5.6 desde una longitud de enfoque de 1200 mm.

---- editar para corregir las ediciones ---

Un telescopio de 1200 mm es para mirar las estrellas, una lente de 1200 mm f / 5.6 es para mirar celebridades. Si espera vender una imagen de Venus, entonces realmente no quiere que se vea como una imagen de Júpiter. Si espera venderlo por más de $ 30,000, será mejor que se parezca a Venus.


@ NickM, sé ​​que pensaste que estabas tratando de ayudar, pero lo tienes completamente al revés. Ver las estrellas requiere la capacidad de detectar la presencia o ausencia de luz, nada más. Es por eso que se pueden utilizar ópticas de mucha menor calidad que las lentes utilizadas para ver a las personas. El ojo desnudo es el instrumento óptico más exigente que conocemos, no menos importante
Paul Smith

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No estoy de acuerdo por completo. Los astrónomos están muy preocupados por las distorsiones y, en cierta medida, por la corrección del color.
Paul Cezanne

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El telescopio refractor de 1200 mm es el de un astrónomo de patio trasero en lugar de un profesional. El astrónomo del patio trasero está mucho menos preocupado por estos problemas que un profesional ... y un reflector tiene mucho menos (o ningún) problema con la distorsión y la aberración cromática (un espejo refleja todas las frecuencias de luz (que refleja) por igual). Realmente ya no hay tantos refractores en uso profesional.

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GAAAAAH! ¡Absolutamente no! Hay muchos astrónomos aficionados por ahí dispuestos a pagar $ 10,000 solo por sus OTA, además de accesorios como cámaras específicas de la aplicación (que pueden funcionar por casi la misma cantidad, si no más), computadoras y software para el procesamiento de imágenes. Además de eso, hay al menos una docena de astrónomos pro-am en el mundo que venden sus fotos para financiar su hobby (Jack Newton viene inmediatamente a la mente, búscalo). Su afirmación nace de la ignorancia, y es fundamental para decir que los fotógrafos nunca necesitan usar algo más caro que una cámara de teléfono celular.
Ernie

@Ernie: no está claro contra quién criticas, por lo que el cargo de ignorancia se vuelve difícil. Además, nadie ha sugerido fotógrafos no requieren calidad? Quizás hayas malinterpretado lo que dije para implicar que creo que los astrónomos no requieren calidad, pero no dije eso. Acabo de decir que la calidad que requieren, y están felices de pagar mucho, no se compara con la requerida por las publicaciones de celebridades. Las fotos de Jack Newton son bonitas, pero no se comparan con los Hubbles, ¿verdad?
Paul Smith

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Parte de la razón es, sin duda, que los fotógrafos profesionales ganan más dinero que los astrónomos profesionales, por lo que pueden obtener un poco más de dinero por su dinero.

Puntuación: +5 Divertido


Eso lo dudo mucho. La óptica es complicada. Es más en el sentido de que el precio de este artículo refleja los altos costos de la investigación y el pequeño número de personas que lo necesitan o desean. Esto aumenta el precio porque no hay economía de escala para la producción en masa.
Ernie

Solía ​​ser un fotógrafo profesional. Puedo decir por mi experiencia personal que este no es el caso. Es la misma suposición de cortocircuito que la siguiente: todos los futbolistas son increíblemente ricos, ¡ mira lo que gana Ronaldo!
user23573

@BogdanWilli Es divertido porque (a) es cierto, a los astrónomos profesionales no se les paga, y (b) vaya, relájate, es una broma.
Nicholas Shanks

@ Ernie Tienes demasiada seriedad en tu respuesta.
Nicholas Shanks

@Nicholas Véalo de esta manera: no es tan divertido para mí, es la razón por la que ya no soy un fotógrafo profesional. Una profesión que realmente me gustó. Sin embargo, al menos he intentado responder con una broma.
user23573
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