Ist es physikalisch möglich, einen langen Zoom (zum Beispiel 17-300 mm) bei einem Blendenwert von etwa 1,4 oder 1,2 zu bauen?


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Ich bin neugierig, ob die Physik es einem Unternehmen erlaubt, ein solches Objektiv mit gutem IQ, minimaler Farbaberration, maximaler Schärfe und geringer bis gar keiner Linsenvignettierung oder Randweichheit zu bauen

Antworten:


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Theoretisch kann man alles machen. Es wird nur mehr Glas benötigt - und entsprechend auch Größe, Gewicht und Kosten. Ein 300 mm 1: 1,2-Objektiv würde eine scheinbare Apertur von 250 mm benötigen - was einem Durchmesser von fast 10 Zoll entspricht. Und für zusätzliche Komplikationen muss ein Bildkreis projiziert werden, der durch die Objektivfassung passt, die wahrscheinlich etwa 2 Zoll groß ist. Das ist eine Herausforderung, die noch mehr Glas erfordert. Und all das wird mehr Lichtverlust verursachen und all die anderen Nachteile von mehr Übergängen zwischen Linsenelementen. Dies würde sehr schnell teuer werden , und das ist nicht einmal besorgniserregend, wenn andere Kompromisse vermieden werden.

Aber okay, lass uns weitermachen. Canon fertigt (oder hat gemacht) ein 1200 mm 1: 5,6- Objektiv für Sonderbestellungen . Dies entspricht dem gleichen Blendendurchmesser wie ein 300 mm 1: 1,4- Objektiv. Betrachten wir also einige der technischen Daten dieses Objektivs als Referenz für das, was wir mit Ihrem theoretischen Objektiv betrachten:

  • Größe: 9 "x 33"
  • Gewicht: 36 Pfund
  • Preis: 120.000 US-Dollar

Da wir keine so große Brennweite anstreben, müsste sie nicht so groß sein, aber Sie sparen nicht unbedingt viel. Sagen wir die Hälfte der Größe und des Gewichts - aber die Preisersparnis wird geringer sein.

Und dieses Objektiv ist in Bezug auf die Bildqualität nicht einwandfrei. Es hat eine deutliche Vignettierung und ist nicht scharf weit offen. Wenn Sie das beheben möchten, sollten Sie die Größe und das Gewicht verdoppeln und die Kosten um eine Größenordnung erhöhen.

Und das alles, ohne die Komplikation des Zooms zu berücksichtigen. Dafür würden wir vermutlich Größe und Gewicht noch einmal verdoppeln und den Preis um eine weitere Größenordnung erhöhen . Wenn Sie diesen 17-mm-Weitwinkel wirklich wollen, ist es wahrscheinlich noch mehr für all diese Faktoren.

Wenn Sie also zusätzliche 12.000.000 US-Dollar haben, sollten Sie darüber nachdenken. Wahrscheinlich möchten Sie auch ein Team von Trägern mit einbeziehen, die es beim Ausgehen tragen. Andernfalls könnten Sie stattdessen etwa 10.000 US-Dollar für eine 300-mm-1: 2,8-Kamera plus eine Kamera mit hoher ISO-Leistung und andere Objektive ausgeben, um den Rest des Bereichs abzudecken und zufrieden zu sein.


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Du hast mich mit der Antwort @mattdm verprügelt. Ich wollte zum Vergleich auf ein gemästetes Sigma 200-500 / 2.8 hinweisen (ein 17-300 könnte kürzer sein als das 1200) und dann darauf hinweisen, dass das Goldfischglas erforderlich ist, damit die Eingangspupille über das gesamte Feld sichtbar ist Sichtweite am 17-mm-Ende des Bereichs würde wahrscheinlich das theoretisch minimale 300-mm-Frontelement in den Schatten stellen. Aber abgesehen vom Multi-Millionen-Dollar-Preisschild und der Masse von mehr als 20 kg wäre es ein tolles Laufobjektiv ...

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Ein weiterer Bezugspunkt: Die Rundfunkindustrie hat einige interessante Objektive, wie dieses 9,3-930 mm 1: 1,7-4,7 , es ist 1: 1,7 bis zu 300 mm . 27 kg und 220.000 USD. Leider bedeckt der Bildkreis nur die Hälfte eines Micro Four Thirds-Sensors.
jg-faustus

Der Link von user2719 ist nicht mehr verfügbar. Aus Gründen der Aktualität beziehe er sich meiner Meinung nach auf die Sigma 200-500 / 2.8 APO EX DG , deren aktuelles Angebot und Standort.
FreeMan

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Ihre Frage wirft einen interessanten Punkt auf, da es einige Objektive gibt, die Sie wirklich nicht herstellen können. Beispielsweise werden Sie niemals ein 50 f / 0,2 haben, da die Physik dies einfach nicht zulässt.

Eine 300 f / 1.2 ist jedoch nur ein technisches Problem (der Bau eines Tubus zum Halten und Bewegen der erforderlichen riesigen Objektivelemente). Nachdem alle 300 f / 2.0-Objektive von Nikon hergestellt und im Handel erhältlich waren, gab es noch andere extrem schnelle Teleaufnahmen. So fertigte Zeiss beispielsweise ein 1700 mm 1: 4,0- Mittelformatobjektiv für einen Privatkunden an, das die Canon 1200 1: 5,6 L in den Schatten stellt.

Der Zoom macht die Sache sehr kompliziert, da Telefotos recht einfache Designs sind, aber um auf 17 mm zu kommen, ist ein retrofokales Design erforderlich .

Sie möchten mit ziemlicher Sicherheit keines dieser Objektive haben, es sei denn, es wird ausgestellt, da die Leistung nicht großartig und das Gewicht enorm wäre. Hier ist ein Modell, wie es aussehen würde (hergestellt durch Spleißen des Nikon 6 mm 1: 2,8-Fischauges auf der Vorderseite der Nikon 300 mm 1: 2,0):

http://mattgrum.com/photo_se/nikon_17_300_f1_4.png


Ein Teil von mir will jetzt einfach eines wegen dieses Modells. Kann ich eine in einem EF-Mount bekommen? :-D
Hueco

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Ich bin nicht davon überzeugt, dass es möglich ist, mit einer schnellen Blende und von hoher Qualität etwas zu machen, das einen so großen Zoombereich abdeckt. mattdm macht viele gute punkte und hat eine solide analyse, aber eines fällt mir auf, das mich in frage stellt, ob dies möglich ist: die weitwinkel- und mittelbereich-f2.8-zooms (von jedem hersteller) haben sich mit jeder generation stetig verbessert. Zum Beispiel ging Nikon von 35-70 auf 28-70 auf 24-70. Warum haben sie anfangs kein 24-70 2.8 erstellt? Sicherlich hätte es in den 80er und 90er Jahren eine solide Nachfrage gegeben; Ich kann mir keinen Grund vorstellen, warum es zu dieser Zeit als "unstylisch" angesehen wird, eine solche Auswahl zu haben - ich denke, es wäre damals ein beliebtes Objektiv gewesen, so wie es jetzt ist. In ähnlicher Weise haben sich Weitwinkel von 20-35 bis 17-35 bis 14-24 entwickelt; Beachten Sie auch, dass ein Weitwinkel-Zoom nicht

Die optische 24-70-Formel ist komplexer als die optische 35-70-Formel, aber die Mathematik bei der Erstellung optischer Formeln hat sich im Laufe der Jahre nicht geändert. Mit anderen Worten, ein 24-70 könnte in den 90er Jahren entworfen worden sein. Das ED-Glas von Nikon wird immer häufiger verwendet, und andere Fortschritte wie die Nanobeschichtung tragen zur Verbesserung der Bildqualität bei. Also, meine Vermutung ist , dass mit der Technologie der 90er Jahre, ein 24-70 f2.8 nicht mit dem erforderlichen Qualitätsniveau geschaffen werden (ob das Problem in Verzerrung, Farbe, Schärfe, usw., oder einer beliebigen Kombination).

Zweifellos wäre eine 17-300 f1.4 ein riesiges, schweres Objektiv mit einer sehr komplexen optischen Formel und einer Vielzahl von Elementen, die sich bewegen, um alles scharf zu stellen und zu zoomen. Es könnte also gebaut werden, ja. Aber wie wäre die Qualität? Aufgrund der Entwicklung des Weitwinkel- und Mittelbereichszooms vermute ich, dass dies heute nicht möglich ist.


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Was in der Vergangenheit gefehlt hat, ist eine effektive Möglichkeit, die Komplexität von Bewegungen zu managen. Beachten Sie, dass der 200-500mm, mit dem ich verbunden bin, über einen eigenen Akku und mehrere Servos verfügt, anstatt über eine rein mechanische Verbindung. Ebenso ist das Ein- und Auslagern von Elementen / Gruppen nicht mehr möglich (ähnlich wie der Telekonverter der Canon 200-400L, jedoch prozessor- / servogesteuert). Optik ist keine reine Optik mehr, und wir sind sowieso Sklaven der Batterie. Warum also nicht?

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Ja, ich nehme an, ein Revolver-Objektiv könnte funktionieren. Drehen Sie, bis die richtige Gruppe von Elementen im Lauf einrastet. Das könnte sicherlich alles erheblich vereinfachen.
Dan Wolfgang

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