Можно ли физически построить длинный зум (например, 17–300 мм) при значении диафрагмы около 1,4 или 1,2?

Question

Мне любопытно, позволят ли физики компании создать такой объектив, конечно же, с хорошим IQ, минимальной цветовой аберрацией, максимальной резкостью и практически без виньетирования объектива или мягкости края

Answer 1

Теоретически можно делать все что угодно. Это займет больше стекла - и, соответственно, размер, вес и стоимость. Объективу 300 мм f / 1,2 понадобится видимая апертура 250 мм - это почти 10 дюймов в диаметре. И для дополнительного усложнения необходимо проецировать круг изображения, который проходит через крепление объектива, которое, вероятно, составляет около 2 дюймов. Так что это вызов, требующий еще больше стекла. И все из , что вызовет большую потерю света, а все остальные недостатки - больше переходов между линзовыми элементами. Это стоило бы очень быстро , и это даже не беспокоит избежание других компромиссов.

Но хорошо, давайте продолжим. Canon на самом деле делает (или сделал) специальный заказ 1200mm f / 5.6 объектив. Это на самом деле работает при том же диаметре диафрагмы, что и 300 мм f / 1.4, поэтому давайте рассмотрим некоторые характеристики объектива , который , как пример того, что мы рассматриваем с помощью теоретической линзы:

• Размер: 9 "x 33"
• Вес: 36 фунтов
• Цена: $ 120 000

Поскольку мы не стремимся к такому большому фокусному расстоянию, оно не должно быть таким большим, но вы не обязательно много экономите. Допустим, половина размера и веса - но экономия в цене будет меньше.

И этот объектив не безупречен с точки зрения качества изображения. У этого есть значительное виньетирование и не резко открыто. Если вы хотите это исправить, подумайте об удвоении размера и веса и увеличении стоимости на порядок.

И, наконец, все это без учета сложности масштабирования. Для этого, я думаю, мы бы удвоили размер и вес и подняли бы цену на еще на порядка. Если вы действительно хотите этот 17-миллиметровый широкоугольный объектив, это, вероятно, еще больше для всех этих факторов.

Итак, если у вас есть дополнительные 12 000 000 долларов или около того, вы можете подумать об этом. Вы, вероятно, также захотите, чтобы команда носильщиков несла это, когда вы выходите. В противном случае вы могли бы вместо этого потратить около 10 000 долларов США на камеру 300 мм f / 2,8 плюс камера с отличным качеством ISO и другими объективами, чтобы покрыть остальную часть диапазона и быть довольными.

Answer 2

Ваш вопрос поднимает интересный вопрос, поскольку есть некоторые объективы, которые вы действительно не можете изготовить, например, у вас никогда не будет 50 f / 0.2, поскольку физика просто этого не допустит.

Однако, 300 f / 1.2 - это просто инженерная проблема (необходимо создать бочку для удержания и перемещения гигантских линзовых элементов), после того, как все объективы 300 f / 2.0 были изготовлены и проданы коммерчески компанией Nikon, были и другие например, для скоростных телефотографий Zeiss изготовил по индивидуальному заказу объектив 1700 мм f / 4.0 среднего формата для частного клиента, который затмевает Canon 1200 f / 5.6L.

Увеличение очень усложняет задачу, так как телепрограммы довольно просты, но для достижения 17 мм требуется ретрофокальный дизайн.

Вы почти наверняка не захотите иметь один из этих объективов, кроме как выставить его на обозрение, поскольку производительность не будет большой, а вес будет огромным. Вот макет того, на что это было бы похоже (сделанный, соединяя рыбий глаз Nikon 6 мм f / 2.8 на передней части Nikon 300 мм f / 2.0):

http://mattgrum.com/photo_se/nikon_17_300_f1_4.png

Answer 3

Я не уверен, что возможно сделать что-то, покрывающее такой широкий диапазон увеличения, с быстрой диафрагмой и высоким качеством. Mattdm делает много хороших замечаний и проводит тщательный анализ, но я замечаю одну вещь, которая заставляет меня задуматься о том, возможно ли это: широкоугольные и средние зум-объективы f2.8 (от любого производителя) последовательно улучшаются с каждым поколением. Например, Nikon поднялся с 35-70 до 28-70 до 24-70. Почему они изначально не создали 24-70 2,8? Конечно, в 80-х и 90-х годах на него был бы большой спрос; Я не могу представить себе причину, по которой считалось бы «не стильным» иметь такой диапазон в то время - я думаю, что тогда это было бы популярным объективом, как и сейчас. Аналогично, широкие углы эволюционировали от 20-35 до 17-35 до 14-24; Также обратите внимание, что широкоугольный зум не существовал с Nikon до 93 года.

Оптическая формула 24-70 сложнее, чем 35-70, но математика в создании оптических формул не изменилась за эти годы. Другими словами, 24-70 могли бы были разработаны в 90-х годах. Стекло ED от Nikon находит все большее применение, а другие достижения, такие как их нано-покрытие, помогают улучшить качество изображения. Таким образом, мое предположение состоит в том, что с технологией 90-х годов 24-70 f2.8 не может быть создан с требуемым уровнем качества (будь то проблема в искажении, цвете, резкости и т. Д.). или любая комбинация).

Без сомнения, 17-300 f1.4 будет гигантским, тяжелым объективом с очень сложной оптической формулой и множеством элементов, движущихся, чтобы все фокусировалось и масштабировалось. Так что можно построить, да. Но каким будет качество? Основываясь на эволюции широкоугольного и среднего зума, я подозреваю, что сегодня это сделать невозможно.

Answer 4

Да. Они имеются в продаже.

http://www.fujifilm.com/products/optical_devices/tv_cine/pdf/fujinon_catalog2015.pdf