Меняется ли размер круга изображения при увеличении объектива?

Question

Если зум-объектив спроектирован для обрезанного (APS-C) круга формирования изображения, обязательно ли этот круг отображения остается таким маленьким во всем диапазоне увеличения?

Легко понять, что объектив с объективом Prime, разработанный для камеры APS-C, такой как Nikkor DX 35 мм F / 1,8G , будет иметь меньший круг изображения, чем полнокадровый объектив, такой как Nikkor 35 мм F / 1,4G .

Однако, как это работает для зум-объективов? Возьмите Nikkor DX 16-85 мм , например. Это объектив DX, разработанный для камеры APS-C, но когда вы увеличиваете 24 мм (16-кратное увеличение в 1,5 раза), разве круг изображения не станет достаточно большим для полнокадрового датчика? Или нет? Почему?

Наконец, каков будет угол обзора DX-зума при 24 мм на полнокадровой камере, если круг изображения достаточен для охвата всей сенсорной области. В настоящее время многие Nikon FX обрезают область сенсора при установке объектива DX, но я начинаю задумываться, нужно ли им делать это безоговорочно. Может быть, они могут прекратить кадрирование, когда объектив увеличен до определенной точки?

Answer 1

На некоторых объективах круг изображения действительно увеличивается при увеличении.

Я знаю по опыту, что Canon EF-S 10-22 f / 3.5-4.5 делает это. При 12 мм круг изображения достаточно велик для датчика APS-H размером 1,3x, а на 15 мм он достаточно велик для 35-мм датчика в полнокадровом режиме.

Однако объективы, такие как виньетка EF-S 17-55 f / 2.8, на всех фокусных расстояниях в полнокадровом режиме. Я считаю, что постоянная максимальная диафрагма как-то связана с этим, так как в противном случае общее количество света, выходящего из объектива, каким-то образом изменится, несмотря на то, что радужная оболочка и входной зрачок остаются одинаковыми.

Обратите внимание, что обратное не обязательно верно, круг изображения не обязательно увеличивается с объективом с переменной максимальной апертурой. Некоторые объективы Nikon содержат заднюю перегородку для уменьшения бликов, и это вызывает одинаковое виньетирование независимо от фокусного расстояния. Интегральные лепестковые колпаки на сверхширокых шипах могут иметь тот же эффект.

Наконец, если допустить, что DX 16-85 мм не виньетирует полный кадр на 24 мм, он будет иметь тот же угол обзора, что и любой другой объектив 24 мм - 73,7 градуса по горизонтали и 53,1 градуса по вертикали.

Условное кадрирование на основе фокусного расстояния приведет к очень странной взаимосвязи между фокусным расстоянием и углом зрения, когда объектив становится шире, а сужается при увеличении!

Answer 2

Это зависит от конкретного объектива, но на самом деле он может работать противоположно тому, как вы его себе представляете.

Помните, что если фокусное расстояние объектива меньше, чем расстояние между датчиком и задней частью крепления объектива, то объектив должен иметь конструкцию с ретрофокусировкой. (И это в рефлексных конструкциях с одной линзой, это расстояние будет около 40 мм.) То есть задняя часть линзы имеет гораздо большее фокусное расстояние, чем фокусное расстояние системы линз, принятое как в целом, но он смотрит через вогнутое окно на мир. Это все равно, что смотреть через глазок безопасности в двери квартиры через телескоп. (Вот почему объективы с крошечным фокусным расстоянием имеют такие огромные передние элементы - для того, чтобы входной зрачок объектива был виден для всего поля зрения, передний элемент должен быть целым больше, чем можно было бы рассчитать по апертуре.) Таким образом, при самом коротком фокусном расстоянии всего объектива задний сегмент может фактически быть настроен на самое длинное фокусное расстояние и, таким образом, иметь самый узкий световой конус за объективом и наименьший круг изображения. объектив может производить.

Может быть любое количество способов достижения одного и того же диапазона фокусных расстояний, поэтому картина изменения размеров круга изображения может быть разной для разных зум-объективов одного диапазона. Например, просматривая обзоры объективов по адресу photozone.de и следя только за графиками виньетирования, вы увидите, что проблемы с виньетированием могут возникать на обоих концах диапазона увеличения или даже хуже в середине диапазона увеличения. Тем не менее, почти каждый зум APS-C / DX отображает значительное открытое виньетирование на камере, для которой оно было разработано для большей части диапазона, и это не учитывает жесткое механическое виньетирование за пределами проектного круга изображения, только медленное оптическое затухание. Вы всегда можете проверить круг изображения вне камеры, увеличив масштаб при проецировании изображения на лист бумаги. Вероятно, вы увидите изменения размера, но не обязательно, где и как вы могли бы предсказать.

Я не думаю, что на самом деле стоило бы кого-то открывать следующий размер кадрирования, скажем, между 42 и 44 мм и затем снова между 58 и 63 мм на данном объективе, потому что круг изображения был немного больше в только эти диапазоны - это приведет к путанице среди пользователей и жалоб потребителей.

Answer 3

Простой ответ: Нет, это не обязательно так. Я использовал объектив Sigma 10-20 мм f / 4-5,6, разработанный для 1,5-кратных камер обрезки, на Canon 1D (1,3-кратное обрезание). Это было полезно - для щедрых значений пригодных для использования; резкость углов не была чем-то особенным, а виньетирование углов было довольно серьезным - от 12 до 20 мм. Ниже 12 мм окружность изображения не закрывала датчик.