Каковы конструктивные различия между макро и обычным объективом?

Question

Я понимаю, что для уменьшения минимальных расстояний фокусировки, дизайн макрообъектива должен быть направлен на поддержание определенных расстояний между объективом и датчиком.

Однако, является ли расположение объектива и его элементов единственным отличием между макросом и простым или любым другим обычным объективом? ИЛИ есть ли другие структурные различия?

Существует довольно много постов, в которых рассматриваются различия, но ни один из них не раскрывает "физические" различия.

Answer 1

Простой объектив (например, объектив в очках) формирует изображение на расстоянии f позади объектива для объекта на бесконечности (где f - фокус длина). Тот же объектив будет формировать изображение на расстоянии 2f позади объектива для объекта 2f перед объективом. Это обеспечит увеличение 1: 1, то есть определение макроса. Таким образом, любая одноэлементная линза является макрообъективом при установке в трубе 2f от датчика.

В многоэлементном объективе (т.е. объективе камеры) объектив формирует макроизображение 2f позади задней главной плоскости для объекта 2f перед передней главной плоскостью . Минимальное расстояние фокусировки «обычного» объектива можно увеличить, отодвинув его дальше от датчика, используя удлинительные трубки. Таким образом, заманчиво сказать, что любой объектив является макрообъективом, если он установлен на правильном расстоянии от датчика (и, следовательно, нет никакой разницы между макрообъективом и «обычным» объективом, кроме длины трубки, соединяющей его с камерой).

Тем не менее, передняя главная плоскость может находиться внутри объектива, поэтому для некоторых объективов требуемое расстояние 2f от передней основной плоскости может в конечном итоге составлять точку внутри объектива это что-то вроде проблемы! Таким образом, макрообъектив - это обычный объектив с основной главной плоскостью в пределах 2f от передней части объектива и задней основной плоскостью 2f - ffd сзади объектива (где ffd - фокусное расстояние фланца ).

Положение главных плоскостей в многоэлементной линзе сильно зависит от распределения положительных и отрицательных элементов в линзе. Ретрофокусный дизайн, обычно используемый широкоугольными объективами, отталкивает главные плоскости назад, тогда как телеобъектив толкает их вперед. По этой причине вы склонны видеть гораздо больше телеобъективов, чем широкоугольные макросы.

В дополнение к положению главных плоскостей, макрообъективы обычно оптимизируются для получения плоского поля, то есть сфокусированное изображение является плоским, а не слегка изогнутым. Это не является обязательным требованием, чтобы объектив был макросъемкой, а является полезным свойством объективов, используемых для фотографирования плоских объектов на близких расстояниях, например. копировать документы.

Answer 2

Существует также механический компромисс: если вы хотите разрешить очень точную фокусировку, особенно с объективом с фокусировкой на единицу, без дополнительных аксессуаров, вам необходимо спроектировать значительную разницу в удлинении ствола между бесконечностью и очень близкой фокусировкой - что означает, что вам нужно построить целую единицу больше - даже в фокусе бесконечности убранный ствол должен куда-то пойти. По этой причине многие макрообъективы имеют встроенные бленды - ствол спрятан в боковых стенках бленды ...