Tại sao ống kính máy ảnh rất lớn và nặng?

Cuộc cách mạng máy ảnh mirrorless có nghĩa là mang lại các thiết bị máy ảnh nhỏ hơn, nhẹ hơn nhưng trên thực tế, các nhà sản xuất máy ảnh vừa nắm lấy cơ hội để tạo ra các ống kính lớn hơn, tốt hơn. Tại sao đi xuống vật lý của ống kính.

Thao tác tiêu cự là phức tạp

Độ dài tiêu cự của ống kính - mà chúng ta đã xem xét sâu trước đây - là khoảng cách giữa điểm nút phía sau và tiêu điểm. Trong một ống kính lồi đơn giản, đó là khoảng cách giữa tâm của ống kính và tiêu điểm. Tuy nhiên, không có ống kính máy ảnh nào là ống kính lồi đơn giản; tất cả chúng đều là ống kính hợp chất của người Hồi giáo, đó là những ống kính được tạo ra từ sự kết hợp của các ống kính riêng biệt được gọi là các thành phần ống kính.

Máy ảnh có một khoảng cách tiêu cự mặt bích của thành phố là khoảng cách giữa ngàm ống kính và cảm biến. Ví dụ, trên máy ảnh DSLR của Canon, đó là 44mm. Vấn đề đối với các nhà sản xuất máy ảnh là việc điều khiển độ dài tiêu cự rất phức tạp và thường liên quan đến việc thêm nhiều thành phần ống kính làm cho mọi thứ to hơn và nặng hơn. Lý do ống kính EF 40mm của Canon là nhỏ nhất của chúng là vì nó rất khớp với khoảng cách tiêu cự mặt bích và do đó cần rất ít thành phần ống kính.

Bạn càng di chuyển ra xa khoảng cách tiêu cự mặt bích, theo một trong hai hướng, ống kính sẽ càng lớn. Một ống kính 600 mm không cần dài 60cm, nhưng đối với nó không dài 60cm - điều đó sẽ là nếu đó là một ống kính lồi đơn giản - thiết kế quang học rất phức tạp. Nó giống với ống kính mắt cá 11mm.

Có một điểm ngọt nhỏ, trong khoảng 24mm đến 50mm, nơi có thể tạo ra các ống kính không to bằng nhưng đối với mọi thứ khác, quang học của thao tác tiêu cự là một rào cản đáng kể đối với thu nhỏ.

Khẩu độ là một giới hạn cứng

Khẩu độ là một chức năng của độ dài tiêu cự. Khi chúng ta nói về f / 5.6, điều chúng ta nói là mống mắt của ống kính được mở với tiêu cự chia cho 5,6. Ví dụ, 50mm ở f / 2 có lỗ mở iris của ống kính là 25 mm; tại f / 8, mống mắt mở tới 6,25mm.

Mặc dù điều này không phải là mối quan tâm đối với ống kính góc rộng, nhưng nó rất nhanh trở thành vấn đề đối với ống kính tele nhanh. Lấy Canon 70-200 f / 2.8 cực kỳ phổ biến: ở 70mm, mống mắt của ống kính rộng 25 mm, nhưng ở 200mm là 71,5mm. Điều này có nghĩa là giả sử các vật liệu mỏng vô hạn, kích thước tối thiểu có thể có của phần trước của ống kính là khoảng 72mm - trong thực tế, nó là 88,8mm - và không có cách nào làm cho nó nhỏ hơn.

Bất kể Canon - hay Nikon hay Sony - muốn gì, họ không thể tạo ra ống kính 200mm f / 2.8 với phần tử phía trước nhỏ hơn 80mm hoặc hơn. Các định luật vật lý sẽ không nhúc nhích.

Phát triển kỹ thuật là một vấn đề

Rất nhiều ống kính cũ không tốt lắm. Chúng có sức quyến rũ, nhưng tự động lấy nét bị tắt, thường có hiện tượng mờ hoặc biến dạng nặng và hình ảnh không sắc nét trên toàn bộ khung hình. Các ống kính hiện đại đã giải quyết rất nhiều vấn đề này bằng cách thêm nhiều yếu tố ống kính, tất nhiên, cũng tăng thêm kích thước và trọng lượng.

Tương tự, các phát triển hiện đại như ổn định hình ảnh mạnh mẽ tăng thêm trọng lượng cho các ống kính nặng.

Và đừng quên ống kính zoom. Một ống kính một tiêu cự sẽ (hầu như) luôn nhỏ hơn và nhẹ hơn một ống kính zoom có ​​cùng độ dài tiêu cự vì chúng đơn giản hơn nhiều. Ống kính zoom, bạn đoán nó, nhiều yếu tố ống kính và các bộ phận chuyển động.

Thực sự, Vật lý là vấn đề

Vấn đề sôi nổi là các định luật vật lý là một nỗi đau ở mông.

Quang học là một lĩnh vực nghiên cứu tốt và phức tạp. Thao tác ánh sáng để các vật ở xa xuất hiện gần hơn hoặc gần các vật thể xuất hiện ở xa hơn, trong khi làm mờ hậu cảnh hoặc giữ mọi thứ trong tiêu cự, và duy trì mức chất lượng hình ảnh cao chỉ cần ống kính lớn, nặng.

Ước mơ của những chiếc máy ảnh chuyên nghiệp ngày càng nhỏ hơn chỉ là: một giấc mơ.

Tín dụng hình ảnh: l i g h t p o e t / Shuterstock, LeonRW