Действительно ли большой диаметр оправы дает конструктивные преимущества объективам с большой апертурой?

Для простоты разговора, пожалуйста, сосредоточьтесь только на оригинальном дизайне объектива для крепления.

Таким образом, с недавним объявлением Nikon о беззеркальности, Nikon рекламирует большую гору. Я не эксперт в этой области, поэтому мне было интересно, если кто-нибудь поможет мне понять эту тему.

Никон указал, что есть большее крепление, чтобы объектив можно было сделать быстрее. Sony не согласна. Основываясь на прошлых продуктах, таких как текущая серия L canon 50mm 1.2, кажется, что заявление Nikon неверно.

Так что это обе стороны аргумента. Мне не хватает понимания в этом вопросе, чтобы понять, кто прав, а кто чушь собачья.

Может ли кто-нибудь с достаточным пониманием объяснить, кто не прав, а кто прав, и есть ли реальная выгода для области с большим креплением, когда речь идет о получении большего количества света на датчик через более быстрый объектив?

Контрольная линза. 85 мм f / 1,0.

Означает ли наличие большего крепления, что дизайн этого объектива может быть менее сложным по сравнению с дизайном того же объектива на меньшем креплении? И если конструкция объектива менее сложна, это также может снизить стоимость.

Первое: Sony не обязательно не согласна с заявлением Nikon. Просто Sony разработала свое E-крепление с диаметром горловины 46,1 мм в то время, когда казалось, что это будет крепление APS-C только для серии компактных беззеркальных ILC серии NEX.

Позже Sony приняла решение перейти на полнокадровую территорию, используя полностью электронное крепление «Е», вместо того, чтобы либо использовать существующее механическое крепление «А», которое относится ко всем пленочным камерам Minolta, либо создать еще одно новое крепление для их FF беззеркальные камеры. Диаметр горловины 46,3 мм крепления «E» достаточно велик для размещения диагонали 43,27 мм датчика FF 36x24 мм.

Второе: полностью электронное крепление Canon EOS 'EF', представленное в 1987 году, имеет диаметр горловины 54 мм. Наличие объектива 50 мм f / 1.2 в держателе Canon EF с диаметром горловины 54 мм никоим образом не опровергает утверждение Nikon о том, что их новое крепление «Z» шириной 55 мм обеспечивает лучшую конструкцию объектива, чем их предыдущее крепление «F», которое имело диаметр узкого горла всего 44 мм.

По сути, с 1987 года, когда Canon представила крепление EF с расстоянием регистрации 44 мм и диаметром горла 54 мм, компания Nikon была технически ограничена в соответствии с некоторыми конструкциями объективов Canon из-за их собственного расстояния регистрации 46,5 мм и более узкого диаметра горла 44 мм Аналогичным образом, с введением в 2010 году крепления Sony 'E' и его применением для камер FF, а также с введением в конце 2013 года камер Sony серии α7, камер Nikon 'F' (а также камер Canon EOS). ) были в невыгодном положении при проектировании линз с очень широким углом обзора и очень большой апертурой, которые могут использовать преимущества более короткого регистрационного расстояния для упрощения конструкции, уменьшения размера / веса и сопоставления или улучшения характеристик объектива в меньшей упаковке.

Nikon рекламирует новый диаметр горловины и значительно более короткое регистрационное расстояние крепления «Z», поскольку оно на один миллиметр шире, чем крепление Canon EF, которое было представлено с 1987 года, и с тех пор на два миллиметра короче, чем крепление Sony «E». в 2010 году он также на 11 мм шире и на 30,5 мм короче, чем их собственное крепление «F».

Для объективов с более коротким фокусным расстоянием и более широкой диафрагмой больший диаметр горла позволяет увеличить выходной зрачок. Более короткое расстояние регистрации позволяет использовать более короткие фокусные расстояния без необходимости прибегать к сложной конструкции ретрофокуса, чтобы сделать объективы с фокусным расстоянием короче, чем расстояние регистрации. Оба эти фактора в совокупности означают, что более крупные элементы задней линзы могут быть расположены ближе к датчику изображения. Это учитывает конструкцию объектива, невозможную при использовании более узких диаметров горловины, расположенных на больших расстояниях от плоскости изображения камеры.

Контрольная линза. 85 мм f / 1,0

С объективом с фокусным расстоянием 85 мм разница между регистрационным расстоянием 16 мм и 46,5 мм на самом деле не имеет значения, поскольку 85 мм значительно больше, чем даже 46,5 мм регистрационного расстояния крепления Nikon 'F'. Например, если взглянуть на 85-мм объективы для Sony E-mount и сравнить их с 85-мм объективами с одинаковой максимальной диафрагмой для Canon EF или Nikon F, то довольно легко увидеть, что линзы длиннее примерно на 30 миллиметров. для крепления 'E', чтобы компенсировать примерно 30 миллиметров более короткий монтажный фланец. Задние элементы 85-мм объективов для крепления Sony 'E' еще на 30 мм больше утоплены в объектив.

Более широкий диаметр горловины является фактором, потому что он позволяет свету, падающему на край датчика формирования изображения, ударять его под более перпендикулярным углом, чем при более узком диаметре горла. Это увеличивает количество света, падающего на каждый фотосайт таким же образом, что каждый квадратный метр земли на поверхности Земли получает больше света / энергии от солнца, когда оно высоко над головой, чем когда оно низко на горизонте. Фактически, это было бы еще более аналогично тому, сколько солнечного света, исходя из угла наклона Солнца, ударило бы по квадратному метру на поверхности Земли со сплошным забором высотой 1-2 метра вокруг него, поскольку пиксели на типичных ямах Датчики ILC имеют глубину, которая обычно превышает их собственную ширину.

_{Mount Крепление Minolta / Sony 'A' имело дистанцию ​​регистрации 44,5 мм и диаметр горловины 49,7 мм.}

_{² Предыдущие крепления Canon «FL» и «FD» имели 48 мм диаметра горловины, которые были на 4 мм шире и располагались на 4 мм ближе к пленке, чем оправа Nikon «F», что давало им небольшое преимущество при конструировании линз с очень большой апертурой в средние диапазоны фокусных расстояний. Это одна из причин, по которой 58-миллиметровое простое число Nikon может быть сконструировано иначе, чем их 50-миллиметровые простые. Разница в 3,5 мм между 46,5 мм и 50 мм - это не совсем достаточно места, чтобы поместиться со всеми элементами объектива, необходимыми для более качественного, но просто разработанного объектива 50 мм.}

Используя большой и указательный пальцы на каждой руке, сделайте рамку для пальца и вытяните ее на расстоянии вытянутой руки.

Теперь представьте, что все ваше поле зрения ограничено рамками этого пальца. Все, что находится за рамкой, вам не видно.

Если вы хотите увидеть большее (более широкое) поле зрения, у вас есть два варианта:

1. Переместите рамку пальца ближе к глазу. На самом деле, положите палец на лоб и нос. Вы по-прежнему увидите границы рамки, но вы сможете увидеть большое поле внутри рамки.

   Это аналог перехода от глубины фланца > 40 мм зеркальных камер к гораздо меньшей глубине 16–20 мм беззеркальных камер.

2. Увеличьте размер рамки, раздвинув руки.
   

   Это аналог увеличения размера крепления фланца.

Nikon сделал оба с его системой Z-mount. Но на самом деле у него не было выбора - Никон должен был сделать оба:

• Производители должны иметь жизнеспособную систему беззеркальных камер, чтобы быть конкурентоспособными на современном рынке камер. У Nikon не было ни одного до Z-mount.

• Существующая система F-mount от Nikon датируется 1950-ми годами. Его 45-миллиметровое горло наложило ограничения на конструкцию линзы, которые намного более расслаблены с 55-миллиметровым горлом Z-держателя.

Никон указал, что есть большее крепление, чтобы объектив можно было сделать быстрее. Sony не согласна.

Нет, Sony не согласна. Да, диаметр горловины Sony с байонетом E - 46,1 мм - один из самых маленьких горловин крепления объектива MILC. Но это потому, что изначально он был разработан для датчиков размера APS-C, с возможным взглядом на полнокадровые датчики. Они просто не рассчитывали на преимущества большого диаметра горловины, которые могли бы облегчить конструкцию объектива в будущем, потому что они были сосредоточены на преимуществах небольших корпусов камер в 2010 году.

Судя по прошлым продуктам, таким как текущая L-серия Canon 50mm 1.2, заявление Nikon неверно.

Z-крепление Nikon в сочетании с невыразительным набором линз не опровергло преимущества большого диаметра горла; это просто показывает, что после введения держателя и первоначальной линейки объективов они не в полной мере использовали возможности, которые открыла для них их новая оправа.

Основное преимущество большого диаметра горла на корпусе камеры с коротким фланцем заключается не в создании объектива 85 мм ƒ / 1,0. Основное преимущество будет в том случае, если (если) они захотят ввести широкоугольную быструю линзу, возможно, 14 мм 1.4 / 1,4. В частности, широкоугольные объективы были ограничены на корпусах DSLR из-за необходимости использовать ретрофокальную оптику для достижения короткого фокусного расстояния и широкого угла обзора. Смотрите также:

• Почему широкоугольные объективы имеют относительно небольшие отверстия?
• Почему широкоугольные объективы намного дороже?

Анонсированный Z-mount Noct 58 мм ƒ / 0,95 от Nikon - это пример того, что они могут сделать с широким креплением, чего не могут сделать с F-креплением. Предыдущий быстрый чемпион Nikon, 58 мм mm / 1.2 Noct-Nikkor, имел задний элемент, который был выдвинут до самого края его штыковой границы. Заднее стекло даже имело канавку, нарезанную на часть его окружности, для размещения рычага рычага апертуры:

Если бы F-образное горло было 55 мм, а не 45 мм, маловероятно, что они произвели бы объектив 58 мм значительно быстрее, чем ƒ / 1.2 в то время. Но у них наверняка было бы место для размещения как заднего элемента, так и рычага рычага диафрагмы без необходимости их скручивания.

Скорость объектива

Учитывая, что (для одного примера) Canon создала объектив 50 мм f / 0,95 для варианта крепления M39, имеющего горловину 39 мм, и который остается одним из самых быстрых обычных объективов ^1, каждый из которых построен для 35-мм камеры, я сомневаюсь в Диаметр горла особенно важен для создания линз, которые просто чрезвычайно быстры.

Цифровой датчик

Это заставляет нас искать другие причины для этого. Очевидным было бы избежать проблемы, с которой некоторые сталкивались при установке более старых линз (особенно широкоугольных) на беззеркальные тела. С (не ретрофокальной) широкоугольной линзой свет может распространяться под довольно крутым углом падения, когда он достигает краев или (особенно) углов сенсора.

Более широкое горло создает пространство для объектива, который не должен проецироваться под таким крутым углом, чтобы покрыть углы датчика.

Когда свет движется под крутым углом, вы обычно ожидаете увидеть больше виньетирования, а в крайних случаях вы можете получить довольно странный эффект радуги по углам.

Микролинза перед лункой сенсора не корректируется для таких вещей, как хроматическая аберрация. Обычно в этом нет необходимости и нет смысла, поскольку весь свет, воспринимаемый одной лункой датчика, в любом случае считается одним цветом. Однако при освещении под крутым углом падения вы можете столкнуться с проблемой: только довольно узкий диапазон цветов света правильно преломляется, чтобы вообще достигнуть датчика.

С более широким горлом линза может быть сконструирована таким образом, чтобы свет проходил (ближе к) перпендикулярно датчику, когда он покидает заднюю часть линзы, предотвращая возникновение этой проблемы (или, по крайней мере, уменьшая ее точку незначительности).

1. В свое время Leica создала объектив с более высокой эффективностью диафрагмы, но она использовала электронное усиление света, поэтому реальная оптика была не такой быстрой, как эффективная оценка (и я не думаю, что они были такими же быстрыми, как Канона е / 0,95 тоже нет).