В чем разница между реальной и эффективной диафрагмой?

Question

Я понимаю, что простая идея, что f-stop - это фокусное расстояние, деленное на диафрагму, действительно применима к простой линзе с одним стеклом, а не к системам с комбинированными линзами, которые используются для обеспечения хорошего качества изображения в современных линзах.

Я слышал, что в данном случае имеет значение соотношение апертуры , которая появляется через передний элемент . Почему передний элемент, а не задний (что было бы «точкой зрения» датчика или пленки)?

Как насчет таких эффектов, как дифракция? Имеет ли значение буквальный размер физической апертуры или эффективный размер?

Answer 1

Причина того, что эффективная диафрагма основана на размере диафрагмы при ее прохождении через передний элемент, заключается в том, что именно это определяет, какой процент света, падающего на передний элемент, может проходить через объектив. *

Почему передний элемент, а не задний (что было бы "точкой обзора" датчика или пленки)?

Два не совсем не связаны. Если передняя часть объектива концентрирует свет, падающий на большой объектив, чтобы он мог проходить через узкую центральную секцию, то задние элементы должны расширять его, чтобы создать круг изображения правильного размера. Но количество света, которое необходимо расширить, определяется тем, сколько было собрано на другом конце линзы и какой процент от этого был пропущен через диафрагму.

А как насчет таких эффектов, как дифракция? Имеет ли значение буквальный размер физической апертуры или эффективный размер?

Поскольку дифракция определяется количеством коллимированного света, проходящего через апертуру, она также определяется эффективной апертурой .

Answer 2

Разница в том, что почти все, что вам нужно знать фотографу, зависит от эффективной диафрагмы (также называемой диаметром входного зрачка), тогда как фактический размер диафрагмы важен только для конструкции корпуса диафрагмы / объектива.

Дифракция - это предел того, сколько деталей можно извлечь из фотографии, и здесь нет бесплатного обеда. Если бы она зависела только от физической апертуры, то умные конструкции линз могли бы обойти дифракционный предел, и нам не понадобились бы электронные сканирующие микроскопы и т. Д.

Причиной, по которой размер входного зрачка отличается от физического размера отверстия, является наличие элементов линзы спереди и сзади, которые изменяют увеличение. Попытка обмануть дифракцию с использованием физически большего отверстия потребует уменьшения элементов перед отверстием, чтобы сделать изображение отверстия меньшим, а также увеличения элементов за отверстием.

Меньшее распространение света из-за большего физического отверстия будет затем увеличено до большего рассеяния, равного размытию того же радиуса, независимо от размера физической апертуры.