Warum wird das Bild nicht dunkler, je mehr Sie hineinzoomen?
Wenn die Größe der Eintrittspupille konstant bleibt, ist dies der Fall.
Nur sehr wenige Zoomobjektive, auch solche mit variabler maximaler Blende, behalten die gleiche Eintrittspupillengröße bei, wenn das Objektiv gezoomt wird.
Je länger die Brennweite Ihres Objektivs ist, desto weniger Photonen passieren das Objektiv und treffen auf den Spiegel / Sensor.
Auch hier nur, wenn die Eintrittspupillengröße konstant bleibt.
Um jedoch die gleiche Blendenzahl beizubehalten, muss der Durchmesser der Eintrittspupille mit der gleichen Rate skaliert werden wie die Brennweite. Wenn Sie die Brennweite verdoppeln, müssen Sie auch den Durchmesser der Eintrittspupille verdoppeln, wodurch sich die Fläche der Blendenzahl vervierfacht, um die gleiche Blendenzahl beizubehalten.
Die physikalische Größe der Blende ist nur ein Teil dessen, was die als Blendenzahl ausgedrückte maximale Apertur einer Linse bestimmt. Eine Vergrößerung zwischen der Vorderseite des Objektivs und der Position der Blende spielt ebenfalls eine Rolle. Die Blendenzahl einer Apertur wird durch das Verhältnis der Brennweite der Linse geteilt durch den Durchmesser der Eintrittspupille bestimmt , was häufig als effektive Apertur bezeichnet wird.
In einfacher Sprache wird der Eintrittspupillendurchmesser dadurch definiert, wie weit die Öffnung der Blende bei Betrachtung durch die Vorderseite der Linse erscheint .
In Ihrem Beispiel hat ein 14-mm-Objektiv mit einem Blickwinkel von 114 ° eine 5 mm breite Eintrittspupille bei 1: 2,8. Bei DSLRs und selbst bei den meisten spiegellosen Kameras wird ein 14-mm-Objektiv als Retrofokus-Design bezeichnet. Es ist mehr oder weniger das Äquivalent eines rückwärts gedrehten Teleobjektivs. Die "Vergrößerung" zwischen der Aperturblende und der Vorderseite des Objektivs ist also negativ. Das heißt, die Eintrittspupille erscheint kleiner als die tatsächliche Größe des physischen Zwerchfells! Andererseits erfordert ein 90-mm-Objektiv mit einem Blickwinkel von 27 ° eine Eintrittspupille mit einem Durchmesser von 32 mm für 1: 2,8. Das ist 6,4-fach breiter oder 41-fach größer als die 5-mm-Eintrittspupille des 14-mm-Objektivs bei 1: 2,8.
Wenn Zoomobjektive mit konstanter Apertur bewegt werden, um die Brennweite zu ändern, ändert sich normalerweise die Vergrößerung zwischen der Vorderseite des Objektivs und der Blende, nicht die physikalische Größe der Blende. Diese Änderung der Vergrößerung ermöglicht es, dass die Eintrittspupille bei längeren Brennweiten größer und bei kürzeren Brennweiten bei derselben physikalischen Blende kleiner erscheint. Ein 70-200 mm 1: 2,8-Objektiv hat eine Eintrittspupille mit 25 mm Durchmesser bei 70 mm und 1: 2,8. Bei 200 mm ist die Eintrittspupille bei 1: 2,8 etwas mehr als 71 mm breit. Die tatsächliche physikalische Membran ist in beiden Fällen gleich groß. Was sich geändert hat, ist die Vergrößerung zwischen der Blendeneinheit und der Vorderseite des Objektivs.
Beachten Sie, dass dasselbe Prinzip normalerweise auch für Zoomobjektive mit variabler Blende gilt. Nehmen Sie zum Beispiel ein 18-300 mm 1: 3,5-5,6-Zoomobjektiv. Bei 18 mm ist die Eintrittspupille für 1: 3,5 ungefähr 5,14 mm breit. Bei 300 mm ist die Eintrittspupille für 1: 5,6 mehr als zehnmal so breit wie bei 53,6 mm. Beachten Sie, dass die meisten Zoomobjektive, die bei 300 mm und 1: 5,6 maximal sind, Frontelemente haben, deren Durchmesser etwas größer als 54 mm ist. Die benötigte Eintrittspupillengröße ist der Grund! Wenn die Eintrittspupille bei 300 mm noch 5,14 mm breit wäre, wie es bei 18 mm und 1: 3,5 ist, wäre die maximale Öffnung bei 300 mm 1: 58!
Warum verwenden nicht alle Zoomobjektive eine ausreichende Vergrößerung, um die Blende über den gesamten Zoombereich konstant zu halten? In erster Linie die Kosten, die mit der zusätzlichen Größe, dem Gewicht und der Komplexität verbunden sind, die zur Herstellung einer Linse mit konstanter Apertur erforderlich sind.
