Какова связь между размером датчика и максимальной диафрагмой

Question

Существует ли какая-либо связь между максимальной диафрагмой объектива и размером сенсора?

Я смотрю на смартфон.

Смартфон имеет фокусное расстояние 4 мм (эквивалентно 28 мм) и фиксированную диафрагму f / 1.6. Диаметр линзы, конечно, 2,5 мм (4 мм / 1,6).

Почему производитель не может использовать объектив 3,3 мм (f / 1,2) с фокусным расстоянием 4 мм и тем же датчиком?

Answer 1

Технически производитель, вероятно, мог бы использовать линзу с большим диаметром и, следовательно, с большей максимальной диафрагмой. Только они могли однозначно ответить, почему они этого не сделали, но это может быть результатом любого количества вещей, например ::10000

1. Объектив большего диаметра также будет толще для поддержания того же фокусного расстояния, что влияет на размещение объектива на правильном расстоянии от датчика, на расстоянии объектива от корпуса телефона и, следовательно, на дизайне телефона. сам чехол, а также использует больше пространства внутри телефона, что означает, что другие компоненты, возможно, придется перемещать или уменьшать в размере
2. Объектив большего размера, вероятно, дороже в изготовлении
3. Объектив большего размера может быть сложнее изготовить по тем же стандартам в отношении искажений и аберраций

Это всего лишь несколько из головы. Там, наверное, немного больше. Все сводится к выбору дизайна.

О, и что касается вашего первого вопроса - на самом деле нет никакой связи между максимальным размером апертуры и размером сенсора. Диафрагма является характеристикой объектива - в случае камер со сменными объективами вы можете взять один и тот же объектив с одинаковым фокусным расстоянием и диафрагмой и прикрепить его к разным корпусам камер с датчиками разных размеров. Если бы размер датчика и диафрагма были как-то зависимы, это было бы сложнее ...

Answer 2

Объективы устанавливаются в зависимости от диагонали датчика изображения (или формата пленки). Эта мера является диаметром необходимого «круга хорошего определения». Объективы камеры проецируют круглое изображение, даже если этот круг изображения будет обрезан маской изображения для создания прямоугольного формата.

Как правило, установленное фокусное расстояние будет примерно равно этому измерению. Такая порка дает «нормальную» перспективу. Объектив с фокусным расстоянием длиннее диагонали находится в телеобъективе. Объектив 70% этого значения или более короткий классифицируется как широкоугольный ». Большинство камер мобильного телефона оснащены умеренным широкоугольным объективом.

Широкоугольный объектив с более коротким фокусным расстоянием имеет тенденцию давать слишком маленький круг хорошего разрешения. Особое внимание уделяется созданию широкого угла с адекватным кругом хорошего определения. Естественно, это увеличивает стоимость.

Объектив с большим фокусным расстоянием гораздо проще изготовить, чем объектив с коротким фокусным расстоянием. Объектив с коротким фокусным расстоянием должен иметь более крутой изгиб (рисунок). Это переводит на линзу, которая более толстая в середине. Именно эта функция дает объективу возможность преломлять и фокусировать на таком коротком расстоянии. Все линзы страдают от аберраций. Это неверно направленные световые лучи, которые ухудшают изображение. Для посредничества линза должна быть сэндвичем из линз, некоторые с отрицательной силой (вогнутая), а некоторые с положительной силой (выпуклая) Создание небольшого многоэлементного объектива - непростая задача.

Если объектив имеет диаметр 3,3 мм, для получения объектива f / 1 фокусное расстояние также должно быть 3,3. Это сложно! Если это диаметр 3,3 мм, работающий при f / 1,2, он должен иметь фокусное расстояние 2,96 мм. Мы говорим о законах оптики. Короче говоря, чем длиннее объектив, тем лучше, и они стоят дешевле.