Почему объектив должен быть намного длиннее, чем его фокусное расстояние?

Question

Я случайно увидел объектив Nikon 17-35mm f / 2.8 и заметил, что он достаточно большой для своего фокусного расстояния. Вот первый обзор этого поиска объектива, предлагаемый - похоже, его длина составляет 107 миллиметров. Учитывая его фокусное расстояние до 35 миллиметров, я ожидал бы, что он будет больше похож на блинную линзу, но 107 миллиметров очень далеко от блинной линзы.

Полагаю, для этого есть несколько конструктивных причин.

Почему этот объектив такой длинный, поскольку он имеет довольно короткое фокусное расстояние?

Answer 1

Фокусное расстояние объектива камеры определяет его фундаментальное свойство. Мы говорим о таких вещах, как угловое поле зрения, относительная апертура, глубина резкости и глубина резкости. Обычно объективы устанавливаются на камеры с фокусным расстоянием, приблизительно равным диагонали формата. Такой удар обеспечивает «нормальный» угол зрения. Если установленный объектив короче диагонали, угол обзора будет широкоугольным.

Nikon 17-35 мм предназначен для компактного цифрового формата (DX), формат которого измеряет высоту 16 мм и длину 24 мм. Мера от угла до угла этого прямоугольника составляет приблизительно 30 мм. Другими словами, 30 мм на вашей камере обеспечивает «нормальный» вид.

Фокусное расстояние объектива - это измерение, выполняемое, когда объектив сфокусирован на отдаленном объекте. Мы измеряем от точки, называемой задним узлом, до сфокусированного изображения, которое будет поверхностью датчика изображения. При установке широкоугольного объектива, такого как этот, на 17 мм, задний узел должен быть расположен на расстоянии 17 мм от чипа изображения. Это очень короткое расстояние, всего около ¾ дюйма.

Такое близкое расположение объектива практически невозможно, недостаточно места для объектива, стекла, крепления, диафрагмы и других предметов. Что делать? Оптик должен сдвинуть задний узел больше назад. Обычно он падает где-то в стволе объектива. Этот сдвиг может быть экстремальным, он может упасть в воздух за объективом. Этот дизайн увеличивает расстояние заднего фокуса; теперь есть место для всего. Это достигается путем вставки нескольких линз, некоторые с положительной силой, а некоторые с отрицательной силой. Правильная комбинация напоминает перевернутый телеобъектив. Это известно как ретро-фокусная линза. Такой эффект - это то, как вы получаете 17-35-миллиметровый зум для установки на камеру DX.

Answer 2

Существуют разные оптические конструкции. От Википедия :

телеобъектив - это особый тип длиннофокусного объектива, в котором Физическая длина объектива короче фокусного расстояния.

То, что вы видите, это обратная сторона, которая представляет собой дизайн с ретро-фокусом, также из Википедия :

Ретрофокусный объектив решает эту проблему с помощью асимметричный дизайн, который позволяет заднему элементу быть дальше от плоскости пленки, чем можно предположить по эффективному фокусному расстоянию.

Это означает наличие конструкции, в которой обратный телеобъектив размещается на задней части элементов, что позволяет строить широкоугольный объектив для большого датчика.

Answer 3

Кажется, что существует фундаментальное недопонимание того, что фокусное расстояние объектива отражает его физическую длину.

Фокусное расстояние объектива относится к расстоянию, которое он видит, или к его полю зрения, а не к его физическому размеру. Хотя телеобъектив с большим фокусным расстоянием физически длиннее объектива с более коротким фокусным расстоянием, физическая длина объектива не равна числу фокусного расстояния. И.Е. объектив 400 мм физически не имеет длины 400 мм. Как «случайно» увидеть объектив?