На 200 мм f / 5,6 апертура шире, чем на 18 мм f / 3,5?

Question

Кстати о физической апертуре.

Глядя на 18-200 мм, f / 3,5-5,6, мне интересно, как это работает. С диаметром D = F / N я получаю:

• 18 мм / 3,5 = 5 мм
• 200 мм / 5,6 = 35 мм

Итак, изменяется ли диаметр апертуры при увеличении? Я полагаю, нет, так как это работает?

Редактировать: Теперь я сделал снимок видимого размера радужки или входного зрачка (что я имел в виду, говоря о физической апертуре). Я сосредоточился на том месте, откуда я сделал снимок. Объектив Sigma 70-300 f / 4-5.6. Лента, которую я использовал, - это лента. Хорошо, все важные детали упомянуты;) Результаты ближе к f-номеру линзы (теперь вычисляем наоборот, чем выше):

• 23 мм / 70 мм = 1 / 3,0
• 51 мм / 300 мм = 1 / 5,9

Является ли этот метод измерения более или менее действительным?

Answer 1

Физическое отверстие апертуры такого же размера. В обоих случаях он полностью открыт.

Причина, по которой числа f отличаются, заключается в том, что они не измеряют физический размер апертуры, они измеряют, сколько света пропускает апертура. Если вы посмотрите в объектив спереди, то увидите, что диафрагма при увеличении увеличивается на . При попадании в объектив на свет также влияет то же самое, так что больше света может проходить через то же физическое отверстие.

Answer 2

f / N - это не диаметр физической апертуры, а диаметр входного зрачка , то есть изображение апертуры, если смотреть спереди на объектив. И да, он изменяется при увеличении: посмотрите на объектив перед вами, пока вы увеличиваете, и вы увидите.

Редактировать 1: Смежный вопрос: «Почему 5 мм диафрагма« быстрее »? чем отверстие 35 мм? »Я не знаю, подразумевалось ли это как-то по первоначальному вопросу, но в любом случае, вот оно:

На теле конце объектив собирает только те фотоны, которые приходят от очень узкое поле зрения, в то время как в широком конце он собирает свет от гораздо более широкое поле зрения. Тогда, несмотря на то, что настройка телепередач становится в 48 раз больше свет от любого данного элемента в сцене, широкий параметр собирает свет под телесным углом 123 раз больше. Таким образом, в итоге получается в 2,5 раза больше света мощность.

Редактировать 2: Вот откуда берутся цифры: я сравнил два конца 18-200 мм f / 3,5-5,6.

Количество света, собранного с данного небольшого элемента сцены (достаточно маленький, чтобы всегда помещаться в поле зрения), например, площадь поверхности входного зрачка, например D ², где D - диаметр. Если мы сравните настройку 200 / 5,6 с настройкой 18 / 3,5, соотношение составляет

(35,7 мм / 5,14 мм) ² = 48 (телевизионный конец собирает больше света)

Величина телесного угла поля зрения равна 1 / f ², тогда для этого же увеличения соотношение

(200 мм / 18 мм) ² = 123 (широкий конец имеет больше FoV)

Количество света, собранного с расширенной сцены (как маленький элемент сцены) известного среднего 1032 * яркость * шкалы типа ( D / f ) ² = 1 / N ², где N - номер апертуры Для этого увеличения вы получаете

(5,6 / 3,5) ² = 2,5 (широкий конец собирает больше света)

Answer 3

Зависит от того, где находится радужная оболочка (апертурная диафрагма) на пути света. В конце диапазона масштабирования 200 мм диафрагма находится ближе к острому концу светового конуса (условно говоря), чем в конце диапазона 18 мм. Фактический физический размер диафрагмы не имеет большого значения с точки зрения глубины резкости, поскольку эффективная оптическая апертура одинакова. То же самое относится (более или менее) к артефактам боке, за исключением того, что физический размер радужной оболочки может влиять на характер боке (если не на общий размер не в фокусе бликов). Здесь делает разницу в дифракции, поскольку это свойство физического размера диафрагмы и длины волны света - ожидайте большей дифракции при данной настройке диафрагмы на длинном конце диапазона увеличения, чем вы будет видеть с основной линзой эквивалентного фокусного расстояния или с увеличением, которое начинается с более длинного фокусного расстояния (например, 70-200 мм).