Objektivdesign: f/2,8 vs f/2,8-4,5

[Simen1]

Jeg har hørt at den største blenderåpningen i praksis er fysisk like stor som frontelementet. Hvorfor designes da zoom-objektiver med fast minste blender på f.eks f/4? Hadde det ikke vært mye bedre om hele frontelementet ble brukt gjennom hele zoom-området slik at man hadde samme fysiske blenderåpning ved minste brennvidde?

 

F.eks fysisk blenderåpning (=diameter på frontelementet) = 54mm og brennvidder fra 70 til 300mm så kunne man i teorien hatt f/5,6 på 300mm og f/1,3 på 70mm. Hvorfor er det ikke sånn? (Jeg er ute etter en teknisk forklaring, gjerne med skisser)

[Aetius]

Sannsynligvis vil ting som retrofokus (det som gjør at man kan få brennvidder som er kortere enn registeravstanden), samt linseelementer som flytter på seg for fokus etc gjøre at det ikke er fullt så enkelt i praksis. Setter man cropobjektiver på fullformatkameraer vil man ofte se at bildesirkelens størrelse endrer seg på ulike brennvidder, noe jeg ser for meg vil skje dersom man forsøker å konstruere et slikt objektiv som du snakker om uten å gjøre det enormt stort eller dyrt eller begge deler.

[Trondster]

Det er også veldig behagelig å kunne ha samme blendertall uansett zoom - så man beholder samme blendertall og dermed eksponering selv om man zoomer - jeg vil anta at dette er en av hovedgrunnene-

[Simen1]

Jeg har ingen problemer med å holde samme blendertall (f/5,6) når jeg zoomer med en 18-55mm f/3,5-5,6 med kameraet på blenderprioritet. Men dersom blenderen er f/3,5 (18mm) vil den selvsagt endres når jeg zoomer mot 55mm, noe som automatisk gir lengre lukkertid med blenderprioritert modus. Jeg kan ikke se for meg at dette er noe problem. Ateius sin forklaring hørtes mye mer sannsynlig ut.

[k.n.b]

Husk at blendertallet ikke er avhengig av den fysiske diameteren. Det beregnes ut i fra inngangspupillen, og den kan både være større og mindre enn frontelementet. Formodentlig endrer inngangspupillen seg når man zoomer.

Endret 9. mars 2010 av k.n.b

[Simen1]

Husk at blendertallet ikke er avhengig av den fysiske diameteren. Det beregnes ut i fra inngangspupillen, og den kan både være større og mindre enn frontelementet. Formodentlig endrer inngangspupillen seg når man zoomer.

Hvordan får du det til? Så vidt jeg har skjønt begrenses inngangspupillens fysiske størrelse oppad av størrelsen på frontelementet, men kan være mindre hvis den utnytter en mindre del av frontelementet.

[LazySod]

Husk at blendertallet ikke er avhengig av den fysiske diameteren. Det beregnes ut i fra inngangspupillen, og den kan både være større og mindre enn frontelementet. Formodentlig endrer inngangspupillen seg når man zoomer.

Inngangspupill større enn frontelementet? Den må du lenger ut på landet med! Om blenderåpningen (ved blenderlamellene) skulle være "for stor", vil frontelementet begrense hvor mye lys som slippes inn, og da vil det være frontelementet som definerer inngangspupillen. (Om ikke et annet element er "for lite", da.)

 

Uansett hvor fancy optikk det måtte være bak, kan den ikke samle opp lys som går utenom frontelementet. Frontelementets diameter må alltid være minst like stor som brennvidden (f) dividert med blendertallet. Så frontelementet på en 300mm f/5.6 må f.eks. være minst 53,6mm i diameter. Om man måler på et teleobjektiv, finner man vanligvis at den faktiske diameteren er veldig nær dette minimumet, da større elementer bare er sløsing med glass (som evt. kunne gitt en større blender). På vidvinkler er som regel frontelementet mye større, p.g.a. retrofokus-design.

Endret 9. mars 2010 av LazySod

[k.n.b]

Hvordan får du det til? Så vidt jeg har skjønt begrenses inngangspupillens fysiske størrelse oppad av størrelsen på frontelementet, men kan være mindre hvis den utnytter en mindre del av frontelementet.

Inngangspupillen er virtuell, ikke fysisk, og begrenses derfor ikke av den fysiske størrelsen på objektivet. Den kan f.eks. ligge foran frontelementet, og dermed være større enn dette.

[k.n.b]

Frontelementets diameter må alltid være minst like stor som brennvidden (f) dividert med blendertallet.

Siden frontelementets fysiske størrelse ikke inngår i beregningen av blendertallet så er dette feil. Og siden det faktisk finnes objektiver med inngangspupill større enn frontelementet så er det i alle fall feil. Men vi kan godt enes om at inngangpupillen normalt ikke er større enn frontelementet.

[LazySod]

Siden frontelementets fysiske størrelse ikke inngår i beregningen av blendertallet så er dette feil.

Her er du på bærtur. Hvis frontelementet er "for lite", er det der du får inngangspupillen.

 

Og siden det faktisk finnes objektiver med inngangspupill større enn frontelementet så er det i alle fall feil.

Hvilke objektiver er det egentlig du snakker om?

 

Det finnes nok enkelte objektiver der frontelementet er litt mindre enn nevnte divisjon skulle tilsi, men i såfall har produsenten "jukset" og oppgitt større blender (mindre tall i nevneren) eller større brennvidde enn den faktiske.

[k.n.b]

Jeg ser du liker å benytte treffsikre argumenter som "Den må du lenger ut på landet med!" og "Her er du på bærtur". Det hadde vært litt mer overbevisende om du hadde noe fakta å understøtte det med.

 

Se f.eks.: Entrance Pupil og denne diskusjonen fra Nikongear: Why are lens openings so small on Micro lenses?

 

Her er et sitat av Bjørn Rørslett fra den siste linken:

"In reference to Steve's follow-up question, one needs to differentiate between size of front element and the entrance pupil, the latter specifies the f-number or "speed" of the lens, the first relates to the optical design and has no direct bearing on the maximum f-number of the lens. Thus it is entirely possible to have an 85 mm f/1 lens with a front element sized 43 mm in diameter and an entrance pupil of 85 mm (I do own that lens so should know). A wide-angle or zoom lens design typically needs to have a much bigger front element that given by the entrance pupil alone."

 

Det objektivet han referer til er Repro-Nikkor 85mm f/1.

[LazySod]

Det objektivet han referer til er Repro-Nikkor 85mm f/1.

Jeg vurderte å ta forbehold om at det gjaldt objektiver som kunne fokuseres på uendelig avstand, men syntes det ble litt for sært, da slike rendyrkede makroobjektiver ikke kan brukes til "normal" fotografering.

 

Men Repro-Nikkoren er nettopp et slikt objektiv, som kun kan brukes på en avstand tilsvarende rundt 1:1 makro. Med åpen blender må man da svært nær objektivet (innenfor fokusområdet) for å kunne se det virtuelle bildet av blenderen, som det refereres til i Wikipedia-artikkelen. Lenger unna vil materialet rundt frontelementet skygge for, og da danne inngangspupillen. Skulle det modifiseres til å kunne brukes på uendelig avstand, måtte (bl.a.) frontelementet økes til 85mm.

 

Attpåtil skal "effektiv" blender for dette objektivet være f/2 ved 1:1 repro. Og det er ganske nær den oppgitte diameteren på frontelementet.

[Trondster]

Men - som sagt - årsaken til at man ønsker zoom med konstant blender er nok at man skal ha eksakt samme eksponering uansett zoom - døllt når det blir mindre lys, bare fordi du på full åpning zoomer litt mer i retning teleenden.

[Cax]

Man kan ikke ha en blenderåpning som er større enn glasset foran. Det hadde krevd et slags kraftfelt som bøyde lyset foran objektivet. På vidvinklede objektiver vil derimot blenderåpningen være betraktelig mindre enn frontelementet fordi man er avhengig av å bue glasset for å få tilstrekkelig mengde lys fra sidene også.

 

Ellers har temaet vært oppe før, se for eksempel https://www.diskusjon.no/index.php?showtopic=1179132

 

 

For å få en større forståelse av hvordan blenderåpninger fungerer i forhold til zooming og vidvinkler og sånn er det bare å ta av dekslene foran og bak på et objektiv, holde det opp mot noe lyst og se gjennom forsiden mens man zoomer for eksempel. Det er altså diameteren på hullet man ser, målt ved frontelementet, som er blenderåpningen, og da kan man også se veldig tydelig hvordan man mister lys ved nærgrensen (hullet "krymper" i forhold til frontelementet).

 

Så angående påstandene om større blenderåpninger enn frontelement: prøv å finne et objektiv som sies å ha en slik egenskap, titt gjennom det, og se om åpningen på en eller annen måte klarer å fremstå som større enn objektivet den befinner seg i. At produsenter jukser med både brennvidder og blendertall utelukkes ikke.

[Simen1]

 

Jeg ser du liker å benytte treffsikre argumenter som "Den må du lenger ut på landet med!" og "Her er du på bærtur". Det hadde vært litt mer overbevisende om du hadde noe fakta å understøtte det med.

 

Se f.eks.: Entrance Pupil og denne diskusjonen fra Nikongear: Why are lens openings so small on Micro lenses?

 

Her er et sitat av Bjørn Rørslett fra den siste linken:

"In reference to Steve's follow-up question, one needs to differentiate between size of front element and the entrance pupil, the latter specifies the f-number or "speed" of the lens, the first relates to the optical design and has no direct bearing on the maximum f-number of the lens. Thus it is entirely possible to have an 85 mm f/1 lens with a front element sized 43 mm in diameter and an entrance pupil of 85 mm (I do own that lens so should know). A wide-angle or zoom lens design typically needs to have a much bigger front element that given by the entrance pupil alone."

Det objektivet han referer til er Repro-Nikkor 85mm f/1.

Jeg var ikke klar over det, men Bjørn Rørslett redder mitt argument mot deg når han sier at blenderverdien (f/..) kun er definert for fokus = uendelig. Dermed er det gitt at man snakker om fokus = uendelig når man snakker om blenderverdien og ikke effektiv blender (Neff).

 

Cax: Takk for linken. Jeg skal lese gjennom tråden.

[LazySod]

Jeg var ikke klar over det, men Bjørn Rørslett redder mitt argument mot deg når han sier at blenderverdien (f/..) kun er definert for fokus = uendelig. Dermed er det gitt at man snakker om fokus = uendelig når man snakker om blenderverdien og ikke effektiv blender (Neff).

Så det er altså snakk om en teoretisk verdi som er definert for fokus = uendelig på et objektiv som ikke kan fokusere til uendelig. Jeg antar at den likevel kan brukes til å beregne effektiv blender og dybdeskarphet, men uten at en tar med fokusavstanden, er ikke verdien spesielt informativ for et slikt objektiv.

 

En annen måte å se det på, er at man på et slikt objektiv kan fjerne de delene av glasset som ikke blir utnyttet ved nærfotografering. Når objektet er veldig nær et vanlig objektiv, brytes lyset som treffer ytterst så kraftig i frontelementet at det bommer på blenderen.

[Simen1]

Så det er altså snakk om en teoretisk verdi som er definert for fokus = uendelig på et objektiv som ikke kan fokusere til uendelig.

Nei, Repro-Nikkor 85mm f/1 er en avsporing fra spørsmålet i tråden. Tråden handler kun om objektiver som kan fokusere til uendelig.

[Trondster]

En annen måte å se det på, er at man på et slikt objektiv kan fjerne de delene av glasset som ikke blir utnyttet ved nærfotografering.

+1 ..så slapp jeg å skrive det.

[k.n.b]

Jeg var ikke klar over det, men Bjørn Rørslett redder mitt argument mot deg når han sier at blenderverdien (f/..) kun er definert for fokus = uendelig. Dermed er det gitt at man snakker om fokus = uendelig når man snakker om blenderverdien og ikke effektiv blender (Neff).

Både maks blendertall og brennvidde er definert ved uendelig. Effektiv blender og effektiv brennvidde blir begge fort noe annet i makro-området. Det gjelder så å si alle objektiver som kan fokusere så nærme.

 

Hva mente du med "redder mitt argument mot deg"? Når man ser inn i et objektiv forfra ser man inngangspupillen, og på dette objektivet ser man altså at denne er større enn frontelementet med filtergjenger og det hele hvis man skal tro Rørslett. Dette er selvfølgelig heller ikke det eneste objektivet i verden som er konstruert slik.

 

Man kan ikke ha en blenderåpning som er større enn glasset foran.

Det er det da heller ingen som har påstått. Det er inngangspupillen det er snakk om, det er den og brennvidden som bestemmer blendertallet. Endret 10. mars 2010 av k.n.b

[Cax]

Man kan ikke ha en blenderåpning som er større enn glasset foran.

Det er det da heller ingen som har påstått. Det er inngangspupillen det er snakk om, det er den og brennvidden som bestemmer blendertallet.

 

Man kan ikke ha en inngangspupill som er større enn glasset foran.