Каждый объектив формирует изображение на определенном расстоянии для определенного объекта. Для того чтобы объектив был «сфокусирован» на объекте, это изображение должно попасть на датчик. Для объекта на бесконечности линза формирует изображение на расстоянии f, где f - фокусное расстояние. Для объекта, достаточно близкого для увеличения 1: 1, объектив формирует изображение на расстоянии 2 * f, удвоив фокусное расстояние. Так что сделать макрообъектив легко, просто создайте тубус объектива, чтобы разместить основную плоскость объектива на расстоянии 2 * f от датчика.
Заставить этот объектив сфокусироваться на бесконечности - сложная часть. Вы можете разбить все элементы вперед, чтобы они находились на расстоянии f от плоскости датчика. Но это привело бы к линзе, которая значительно изменила свою физическую длину при фокусировке. Также могут быть проблемы с виньетированием и потерей света, как у удлинительных трубок. (Этот метод фактически аналогичен использованию трубок.) Другой вариант заключается в изменении фокусного расстояния при фокусировке.
Большинство макрообъективов используют второй подход. Таким образом, макрообъектив «100 мм» будет фокусироваться на 100 мм при фокусировке на бесконечность, отбрасывая изображение на 100 мм за основную плоскость, но затем сжимается до 50 мм на макро расстояниях, по-прежнему выбрасывая изображение на 100 мм за основную плоскость, которая теперь составляет 2 * f .