Почему изображение не становится темнее при увеличении масштаба?
Если размер входного зрачка остается постоянным, он делает.
Но очень немногие зум-объективы, даже те, которые имеют переменную максимальную диафрагму, поддерживают такой же размер входного зрачка, как объектив.
По мере того как фокусное расстояние вашего объектива увеличивается, через объектив проходит меньше фотонов, чтобы попасть в зеркало / сенсор.
Опять же, только если размер входного зрачка остается постоянным.
Но для поддержания того же числа f диаметр входного зрачка должен увеличиваться с той же скоростью, что и фокусное расстояние. Если вы удвоите фокусное расстояние, вы также должны удвоить диаметр входного зрачка, который в четыре раза превышает площадь эп, чтобы сохранить то же число f.
Физический размер диафрагмы является лишь частью того, что определяет максимальную диафрагму, выраженную как число f объектива. Увеличение между передней частью объектива и расположением диафрагмы также играет роль. Число f диафрагмы определяется отношением фокусного расстояния объектива к диаметру входного зрачка , часто называемого эффективной диафрагмой.
Говоря простым языком, диаметр входного зрачка определяется тем, насколько широко открывается отверстие диафрагмы при просмотре через переднюю часть объектива .
В вашем примере 14-мм объектив с углом обзора 114 ° имеет входной зрачок шириной 5 мм при f / 2,8. Для зеркальных фотокамер и даже для большинства беззеркальных камер 14-миллиметровый объектив - это то, что называется ретрофокусным дизайном. Это более или менее эквивалент телеобъектива, повернутого назад. Таким образом, «увеличение» между апертурной диафрагмой и передней частью объектива является отрицательным. То есть входной зрачок кажется меньше, чем фактический размер физической диафрагмы! С другой стороны, для объектива 90 мм с углом обзора 27 ° требуется входной зрачок диаметром 32 мм для f / 2,8. Это в 6,4 раза шире, или в 41 раз больше, чем у 5-мм входного зрачка 14-мм объектива при f / 2,8.
Когда объективы с постоянным увеличением диафрагмы перемещаются для изменения фокусного расстояния, увеличение между передней частью объектива и диафрагмой - это то, что обычно изменяется, а не физический размер диафрагмы. Это изменение увеличения позволяет входному зрачку казаться больше при больших фокусных расстояниях и меньше при более коротких фокусных расстояниях для той же физической диафрагмы. Объектив 70-200 мм f / 2.8 имеет входной зрачок диаметром 25 мм при 70 мм и f / 2,8. На расстоянии 200 мм входной зрачок при f / 2,8 имеет толщину чуть более 71 мм. Фактическая физическая диафрагма имеет одинаковый размер в обоих случаях. Что изменилось, так это величина увеличения между диафрагмой в сборе и передней частью объектива.
Обратите внимание, что этот же принцип обычно применяется и в объективах с переменным увеличением диафрагмы. Возьмите, к примеру, 18-300 мм объектив с фокусным расстоянием f / 3,5-5,6. На 18 мм входной зрачок для f / 3.5 имеет ширину примерно 5,14 мм. При 300 мм входной зрачок для f / 5,6 в десять раз больше, чем при ширине 53,6 мм. Обратите внимание, что большинство зум-объективов с максимальным фокусным расстоянием 300 мм и f / 5,6 имеют передние элементы, диаметр которых немного превышает 54 мм. Необходимый размер входного зрачка является причиной! Если бы входной зрачок на 300 мм по-прежнему имел ширину 5,14 мм, а на 18 мм и f / 3,5, максимальная диафрагма на 300 мм была бы f / 58!
Так почему же не все зум-объективы используют достаточное увеличение, чтобы сохранять постоянную диафрагму во всем диапазоне зума? Прежде всего, это стоимость, связанная с дополнительными размерами, весом и сложностью, необходимыми для изготовления объектива с постоянной апертурой.
