Почему объективы с большой диафрагмой и коэффициентом увеличения не доступны?

Question

Я знаю о 17-55 f2.8 и тому подобное, но я говорю о чем-то, скажем 18-135 f2.8. Существует 70-200 мм f2.8, а диапазон (200-70 = 130 мм) намного больше, чем в 18-135.

Мне известно о значении числа f как отношения между фокусным расстоянием и эффективным размером диафрагмы. Ключевым моментом является «эффективный размер апертуры». Например. 600 мм f4 не означает, что лезвия открываются до 600/4 = 150 мм.

1. Разве их невозможно сделать по законам физики?
2. Они будут слишком тяжелыми / длинными, что сделает их непригодными для использования?
3. Диапазон не единственный фактор. Я надеюсь, что это правильно, но почему?

P.S. Я использую Canon 60D, и мои вопросы касаются датчиков коэффициента кропа 1.6.

Answer 1

Основная причина, по которой у нас нет «суперзумов» с большой постоянной апертурой, - это размер / вес / стоимость. Роджер из LensRentals недавно написал об этом в посте:

О том, что 25-300 мм f / 2,8 Вы хотели

О том, как это велико?

Объектив находится в корпусе для видео, поэтому он немного больше, чем объектив SLR с такими же характеристиками. Но это 16 дюймов в длину, что не сильно изменилось бы, если бы это был объектив SLR. Это более чем в два раза больше, чем у Canon или Nikon 70-200 f / 2.8. Это примерно на дюйм длиннее объектива Nikon или Canon 500 мм f / 4.

Те из вас, кто снимает с помощью фильтров, могут быть недовольны 135-миллиметровым передним элементом, и это не будет отличаться, если это будет фото, а не видеообъектив.

Весит 18,5 фунтов. По сравнению с тем, с чем сталкивалось большинство людей, объективы Nikon и Canon 70-200 f / 2.8 весят около 3,5 фунтов. Даже Canon 600 мм F / 4 IS весит всего 8,7 фунтов. Nikon 600 f / 4 VR ближе, на 11,5 фунтов.

Мне кажется, что даже если бы я мог себе это позволить, я не хотел бы носить его с собой.

Answer 2

Это больше отношения, чем сложение / вычитание. 70-200 мм менее чем в 3 раза от кратчайшего до самого длинного фокусного расстояния. Это позволяет разместить все движущиеся элементы, которые позволяют объективу изменять фокусное расстояние, перед апертурной диафрагмой. 18-135 мм - 7,5х. Размещение всех элементов масштабирования в таком объективе перед диафрагмой сделает линзу намного длиннее, чем конструкции, которые также включают в себя некоторые элементы масштабирования за диафрагмой. Недостатком является то, что входной зрачок не получает пользы от этого увеличения за диафрагмой. Чем выше соотношение между самым коротким и самым длинным фокусным расстоянием, тем больше некоторое увеличение происходит за диафрагмой и тем больше разница между «эффективной диафрагмой», более правильно называемой входным зрачком , для самой короткой и самой длинной длины при постоянной апертуре.

Еще одним соображением является оптическое качество с точки зрения таких вещей, как искажение , хроматическая аберрация и виньетирование . Чем шире соотношение между самым коротким и самым длинным фокусным расстоянием зум-объектива, тем больше компромиссов необходимо сделать при проектировании объектива. Исправление этих оптических дефектов становится все более трудным, так как размер входного зрачка увеличивается из-за больших углов, при которых свет от краев объектива попадает на сенсор (или пленку). Это не просто сложнее, это дороже и добавляет вес и размер к дизайну. В какой-то момент вы достигаете практического баланса между гибкостью широкоугольного зум-объектива и качеством изображения основного объектива. Большинству покупателей объективов премиум-класса они предпочли бы жертвовать объективом «все в одном», а не жертвовать качеством изображения и размером / весом.