Конструкции объективов создаются с балансом компромиссов по стоимости, весу, аудитории, объему и т. Д. Некоторые апертуры имеют тенденцию встречаться чаще, чем другие, потому что они представляют точки сбалансированных компромиссов, и часто потому, что это лучшие диафрагмы, которые производитель может предложить из-за физических ограничений и размеров.
На самом базовом уровне фокусное расстояние объектива, деленное на максимальную диафрагму, определяет, насколько большим должен быть передний элемент, что затем влияет на стоимость, вес и, возможно, скорость и / или простоту конструкции. Объектив 50 мм f / 1.0 должен иметь передний элемент шириной не менее 50 мм, чтобы пропускать достаточно света, тогда как объектив 50 мм f / 2.0 требует только передний элемент шириной не менее 25 мм. Это, в свою очередь, означает, что внутренние элементы будут пропорционально меньше, а меньшие линзовые элементы значительно улучшат конечный вес и сложность конструкции. Как эвристика, чем меньше линзовые элементы, тем дешевле будет производить линзу.
В дополнение к физическим ограничениям иногда рассматривается синергия всей линии линз. Одним из таких аспектов является размер кольца фильтра перед объективом. Одним из примеров хорошо продуманной линии являются классические объективы Nikon AI / AI-s, у многих из которых резьба переднего фильтра составляла 52 мм.
Вот выборка фокусных расстояний и максимальной диафрагмы вместе с соответствующим минимальным размером переднего элемента. Обратите внимание, что все они подпадают под 52 мм, и вы можете найти варианты, которые имеют резьбу фильтра 52 мм.
Lens Front Element Min
-- --
Nikon 35mm f/1.4 AI 25.0mm
Nikon 50mm f/1.2 AI 41.7mm
Nikon 85mm f/1.8 AI 47.2mm
Nikon 135mm f/3.5 AI 38.6mm
Nikon 200mm f/4.0 AI 50.0mm
В эпоху автофокусировки / DSLR компания Nikon вышла за пределы ограничений, наложенных на 52-миллиметровый размер резьбы фильтра, и вы обнаружите, что у них и у других производителей камер есть объективы, размеры фильтров которых имеют тенденцию к скоплению около 67 мм, 72 мм и т. Д. Учитывая резьбу фильтра и фокусное расстояние, вы часто можете с большой погрешностью оценить, какой будет объектив для максимальной диафрагмы для большинства объективов от 15 до 200 мм.
При меньших значениях диафрагмы основным ограничением часто являются возможности автофокусировки. Многие камеры в возрасте DSLR на сегодняшний день имеют жесткий предел чувствительности автофокуса f / 5.6, f / 7.1 или f / 8, при котором они прекращают автофокусировку, а некоторые тела имеют сочетание точек автофокусировки, которые охватывают этот диапазон минимальной апертуры. Если учесть, что доступность автофокуса важна для того, чтобы продавать корпуса камеры в объеме (а также обеспечивать простоту использования), это ограничивает нижний предел диапазона объектива.
Например, редко можно найти какой-либо энтузиаст или потребительский зум-объектив, который медленнее, чем широко открытый объектив f / 5.6. Поскольку правило переднего элемента по-прежнему применяется для сбора света даже при увеличении, у короткого конца всегда будет одинаковая или лучшая максимальная диафрагма при увеличении, и, учитывая фокусный диапазон для увеличения, вы можете увидеть, сколько кластеров увеличения около f / 4.5, f / 3.5 и f / 2.8 на широком конце (самое короткое фокусное расстояние).
Наконец, f / 4 обладает одним специальным свойством, которое делает его жестким ограничением для некоторых объективов, особенно длинных / телеобъективов. При использовании объектива с телеконвертером каждый множитель 1,4x по фокусному расстоянию стоит столько же, сколько и максимальная апертура светосбора. Таким образом, f / 4 с 1,4-кратным телеконвертером приводит его к f / 5,6; f / 4 с 2x телеконвертером переводит его в f / 8. В сочетании с ограничениями автофокуса неудивительно, что многие супер-телеобъективы премиум-класса предлагаются с разрешением f / 4 или более. И у Nikon, и у Canon есть предложения 500 мм и 600 мм f / 4, предложения 300 мм и 400 мм f / 2,8 и предложения 200 мм f / 2 (или лучше, в случае Canon). В сочетании с 2x телеконвертерами вы получите 1000 мм / 1200 мм при f / 8, 600 мм / 800 мм при f / 5,6 и 400 мм в / 4. Точно так же, только в очень экстремальных случаях вы найдете что-то длиннее 800 мм (здесь Nikon и Canon предлагают f / 5.6). Вес и стоимость предоставления линз за пределами этих отверстий резко сужают потенциальный круг покупателей, желающих их приобрести, а также тех, кто может эффективно использовать свои возможности.