Hvorfor er kameralinser så store og tunge?

Den speilfrie kamerarevolusjonen var ment å skape mindre, lettere kamerautstyr, men i virkeligheten har kameraprodusenter nettopp tatt muligheten til å lage større, bedre linser. Hvorfor kommer ned til linsens fysikk.

Manipulerende brennvidde er komplisert

Brennvidden til et objektiv som vi har sett på i dybden før-er avstanden mellom det bakre nodalpunktet og brennpunktet. I en enkel konveks linse er det avstanden mellom linsens midtpunkt og fokuspunktet. Imidlertid er ingen kameralinser en enkel konveks linse; De er alle "sammensatte linser" som er linser laget av en kombinasjon av individuelle linser kalt "linseelementer".

Kameraene har en "flensfokalavstand" som er avstanden mellom objektivet og sensoren. På Canons DSLR-er, for eksempel, er det 44mm. Problemet med kameraprodusenter er at manøvreringsbrennvidden er komplisert og innebærer generelt å legge til flere objektivelementer som gjør tingene større og tyngre. Årsaken til at Canons EF 40mm-objektiv er minst, er at den så tett matcher flensens brennvidde og dermed krever svært få linseelementer.

Jo lenger du beveger deg bort fra flensens brennvidde, i begge retninger, jo større blir et objektiv. En 600 mm linse trenger ikke å være 60 cm lang, men for at den ikke skal være 60 cm lang, noe som ville være om det var en enkel konveks linse, er den optiske designen komplisert. Det er det samme med en 11mm fisheye-linse.

Det er et lite søt sted mellom 24 mm og 50 mm, der det er mulig å lage linser som ikke er så store, men for alt annet er optikken til å manipulere brennvidde en betydelig barriere for miniatyrisering.

Blenderåpning er en hard grense

Blenderåpning er en funksjon av brennvidde. Når vi snakker om f / 5,6, er det vi sier at linsen iris er åpen for brennvidden divideres med 5,6. For eksempel har en 50mm ved f / 2 en linsen iris åpning på 25mm; ved f / 8 er iris åpen til 6,25 mm.

Selv om dette ikke er et problem for vidvinkelobjektiver, blir det veldig raskt et problem for raske telefoto-objektiver. Ta den utrolig populære Canon 70-200 f / 2.8: på 70mm er linsen iris 25mm bred, men ved 200mm er den 71.5mm. Dette betyr at det antas å være uendelig tynne materialer, den minste mulige størrelsen på frontelementet på linsen er ca 72 mm, i virkeligheten er det 88,8 mm, og det er bare ingen måte å gjøre det mindre.

Uansett hva Canon eller Nikon eller Sony ønsker, kan de fysisk ikke lage en 200mm f / 2.8 linse med et frontelement mindre enn 80mm eller så. Fysikkloven vil ikke sprenge seg.

Tekniske utviklinger er et problem

Mange gamle linser var bare ikke veldig gode. De hadde sjarm, men autofokus var av, det var jevnlig tung vignettering eller forvrengning, og bildet var ikke skarpt over hele rammen. Moderne linser har løst mange av disse problemene ved å legge til flere objektivelementer, som selvsagt også legger til større størrelse og vekt.

På samme måte gir moderne utviklinger som kraftig bildestabilisering enda mer vekt til allerede tunge linser.

Og la oss ikke glemme zoomlinser. En primær linse vil (nesten) alltid være mindre og lettere enn et zoomobjektiv som dekker samme brennvidde fordi de er mye enklere. Zoomlinser tar, du gjettet det, flere objektivelementer og bevegelige deler.

Egentlig, Fysikk er problemet

Hva problemet koker ned til er at fysikkens lover er en smerte i rumpa.

Optikk er et godt studert og komplisert felt. Manipulerer lyset slik at fjerntliggende objekter vises nærmere, eller nærbilder objekter vises lenger unna, mens uskarp bakgrunn eller alt i fokus, og opprettholder et høyt bildekvalitet krever bare store tunglinser.

Drømmen om profesjonelle kameraer blir mindre, er det for øyeblikket: en drøm.

Bilde Kreditt: Jeg er en Shutterstock, LeonRW