Наверх

Тема: Светосила и зум

[txt]  Есть оффтопики. Показать?
Алек
Светосила и зум
Давно интересует меня такой вот вопрос:

Относительное отверстие объектива определяется по формуле D=d/F, где d — это диаметр дырки (в миллиметрах допустим), а F — фокусное расстояние объектива (ессно, тоже в миллиметрах). Диафрагма 4, в принципе, говорит о том, что диаметр дырки в четыре раза меньше фокусного расстояния (я пока не беру в расчёт прозрачность оптики переотражения и прочие факторы). Это означает, что если мы уменьшим диаметр дырки вдвое (ограничив таким образом её площадь вчетверо), то получим по той же формуле диафраменное число 8, что в общем-то соответствует действительности — объектив при диафрагме 8 пропускает света в четыре раза меньше чем при диафрагме 4.

Казалось бы, что увеличение фокусного расстояния вдвое так же должно уменьшить диафрагменное число вдвое. Однако посмотрев характеристику некоторого зум-объектива мы обнаружим примерно следующее: Canon EF-S 17-85 mm f/4-5.6, то есть объектив может в 5 раз менять своё фокусное расстояние, а диафрагменное число при этом изменяется только на одну ступень, то есть в 1,4 раза. :?

Или вот ещё более вопиющий пример: Canon EF 35-350 mm f/3.5-5.6, здесь вообще десятикратный зум, а диафрагменное число на коротком и длинном конце отличаются менее чем в два раза (1.6).

Разъясните мне неразумному, как объяснить такое «безобразие»? :)
12 сообщений в этой теме
 
11352
Верно только для примитивных объективов. И весь секрет.
Для сложных это число приведенное к простому объективу.
 
Алек
То есть ты хочешь сказать, что современные объективы могут как-то усиливать световой поток? Мне кажется, что значение синуса даже в военное время все равно не будет превышать 1. Объясни, почему формула для расчета относительного отверстия не будет работать на модных объективах?
 
11352
Я этого сказать не хочу. Просто в линзе и объективе пути света существенно различаются и тот же световой поток проецируется на меньшую площадь. Формула работает. Просто это приведенное значение
Скажем 35 мм эквивалент для объективов цифровиков Вас не удивляет?
 
Алек
Хм.. Вот знаешь, кажется на счет того же самого светового потока как раз нельзя с уверенностью сказать. Дело в том, что при увеличении фокусного расстояния в тот же размер 35 мм (к примеру) кадра проецируется изображение с меньшего телесного угла, чем на коротком фокусе. То есть, увеличили фокусное расстояние в два раза, изображение тоже увеличилось в два раза по стороне кадра, и в четыре по площади. А с вчетверо меньшего телесного угла в объектив приникает вчетверо меньше света, что соответствует 2 ступеням экспозиии, или эквивалентному увеличению диафрагменного числа в два раза (т.е. во столько же, во сколько увеличили фокусное расстояние).
Заметь, от конструкции объектива эти рассуждения не зависят. Вот мне и интересно, почему получается не так, как в теории... :)

А эквивалентные расстояния, это совсем другая песня. Меня они нисколько не смущают :) потому что парадоксов никаких не возникает: все ясно — раз матрица меньше, значит для обеспечения того же угла зрения надо применять объектив с фокусным расстоянием, короче во столько раз, во сколько диагональ матрицы меньше диагонали плёночного кадра.
 
11352
Я не могу это без схем и учебников. Если живешь в Москве - можем встретиться и просто поговорить, порисовать на салфетках. Может я кое-что и не знаю, но в физике разбираюсь. Савельева с собой возьмем. Знаешь такого?
Сам не занимался объективами, но соседний сектор их проектировал и я с ними контачил по этому поводу - для меня делали. Так что знаю далеко не все.
 
Алек
Да ладно, и так в принципе всё ясно стало после объяснения Вадима.
Просто на коротком конце объектив «насильно» прикрывают, чтобы уменьшить уровень искажений, и только на длинном конце диафрагма раскрывается полностью, и расчётные значения совпадают с фактическими. :)
 
Хулиганствующий элементъ
Есть зум объективы с постоянной светосилой (например, 2.8). Появились такие штуки недавно. Суть в том, что размер "дырки" в этих объективах увеличивается при зуммировании.
 
Вадим [ja]
Это обозначает, например, что диаметр входного зрачка такого объектива 62мм, но при фокусных расстояниях меньших 350мм он дополнительно диафрагмируется для уменьшения краевых искажений.
 
Алек
Мда-а, очень похоже на правду.
Получается, что на длинном фокусе, кроме «падения» светосилы и возрастания шевелёнки мы получаем ещё и увеличение всех аберраций, по сравнению с коротким фокусом. :)

С одной стороны интересный ход, а с другой, фотографа лишают возможности пользоваться ОЧЧЕНЬ нехилыми значениями диафрагмы на коротком конце. :))
И ещё, получается есть возможность легко посчитать диаметр входного зрачка, как отношение длинного фокуса с диафрагме на этом конце. Т.е. у объектива 17-85 f/4-5.6 это будет 85/5.6 = 15 мм. :)
 
Андрей Барашков
Интересно. А как вам такая простая задачка...
Вот предположим, что вы едете на велосипеде и жмете на педаль с сило 10 кГ (100 Н). И ваш вес (для простоты - 100 кг. Можете представить? Силы хватит? Теперь сосчитает ускорение. По Ньютону...

F 100 Н 2
а= - = ------- = 1 м/с
m 100 кг

найдем скорость через часик или что такой езды...


v = at = 1*3600 c = 3600 м/c или 3,6 км в секунду... Быстро?



Мораль... считаете как-то подозрительно... И что.
 
Алек
Ну, если уж строго говорить, то на вопрос: «Силы хватит?» должен быть ответ «нет». :) Потому что F во втором законе Ньютона — это равнодействующая всех сил (сила тяги, сила трения, сила аэродинамического сопротивления), а так как все препятствующие движению силы в данном процессе будет, кроме всего прочего, ещё функцией скорости, то я очень сомневаюсь, что смогу длительное время обеспечивать значение равнодействующей силы в 100 Н. :)

Ну ладно, это фигня все... :) А в связи с чем ты пример-то привёл? Что он должен проиллюстрировать, я немного не догнал? :)
 
Андрей Барашков
Да просто прикидываюсь. На многих объективах, что я видел с зумом указывается не только диапазон фокусов, но и дапазан диафрагм связанный с ними (это те что подешевле), а те что подороже, не зря деньги платишь, куда массивнее и если смотреть прямо сквозь объектив, можно увидеть что диафрагма (абсолютный диаметр дырки - а не относительное число - продукт деления) меняется с фокусом автоматически. То есть так как бы еще одна диафрагма в обективе есть. Афтофокусозависимая... Так что все по честному. Законы физики продолжают стоять. Просто на проблему надо смотреть с другой стороны.

А про велосипед... про силу трения лучше не говорить... Она тут не причем... На этом я студентов годами ловил и смеялся до упаду... Тут-то учитель и вводит понятие мощности... Ну или количестве световой энергии проходящей через единицу площади за единицу времени. Что делает эти примеры чем-то одинаковыми.
Участвовать в обсуждении могут только авторизованные пользователи.
Войти или использовать для авторизации аккаунт
ВниманиеВниманию зарегистрированных участников Nonstop Photos!
Во избежание создания аккаунта-клона, следите за тем, чтобы ваш социальный аккаунт имел тот же email, что и Nonstop-аккаунт.
Случайно созданный аккаунт-клон будет удален.


Execution time 0.103595 sec