Liệu tốc độ ống kính vẫn tăng một cách có ý nghĩa khi khẩu độ vật lý lớn hơn kích thước cảm biến?

Câu hỏi này đến với tôi sáng nay, nghĩ về ống kính 50mm. Tôi có Pentax 50mm f / 1.7 (thủ công) và nó là một ống kính rất đẹp, nhưng sẽ được coi là (tương đối) chậm trên phim 35mm, và nhiều khuyến nghị sẽ dành cho 50mm f / 1.4.

Tuy nhiên, khi làm toán, đường kính của khẩu độ mở f / 1.7 rộng là 29,4mm, lớn hơn kích thước đường chéo của cảm biến APS-C - có nghĩa là không có phần cảm biến nào bị "ẩn" bởi khẩu độ. Vì vậy, các câu hỏi là, điều này thực sự có ý nghĩa gì không, hay ống kính f / 1.4 vẫn sẽ nhanh hơn rõ rệt cho APS-C?

F1.4 sẽ luôn là 2/3 điểm dừng nhanh hơn so với F1.8.

Đường kính không liên quan gì đến việc một phần của cảm biến có bị ẩn hay không. Đó là một phép đo riêng được gọi là độ mờ và không phải mức độ sáng của vòng tròn hình ảnh. Mức độ sáng / độ sáng của vòng tròn hình ảnh bị ảnh hưởng trực tiếp bởi khẩu độ của thiết kế ống kính.

Ống kính FF đơn giản có nghĩa là vòng tròn hình ảnh được thiết kế để bao phủ cảm biến khung hình đầy đủ (có thể là phim). Sử dụng nó trên APS-C sẽ sử dụng phần bên trong của vòng tròn hình ảnh.

Một ống kính APS-C có cùng độ dài tiêu cự và tốc độ có thể được tạo ra ở kích thước nhỏ hơn, vòng tròn hình ảnh không cần phải lớn như vậy, nhưng ống kính sẽ cần được thiết kế lại.

Ngoài ra, lưu ý rằng Pentax 50mm f1.7 (nếu đây là những gì bạn có) thường được coi là sắc nét hơn và / hoặc khó chịu hơn so với Pentax 50mm f1.4 ở khẩu độ phổ biến cho đến f2.8 hoặc hơn.

Ưu điểm của Pentax 50mm f1.4 bao gồm một phần ba f-stop nhanh hơn, các khẩu độ tròn hơn cho hiệu ứng làm nổi bật tròn hơn chỉ khi dừng lại. Nó có thể có hoặc không có hiệu ứng "tốt hơn" và mượt mà hơn vì đó không chỉ đơn giản là chức năng của các khẩu độ khẩu độ và tôi chưa thấy bất kỳ so sánh nào khác.

Khẩu độ tối đa không liên quan gì đến kích thước cảm biến.

Ống kính có kích thước cảm biến tối đa mà nó có thể được sử dụng, nhưng đó là do các yếu tố khác giới hạn vòng tròn hình ảnh, như kích thước của ống kính phía trước. (Một ống kính mắt cá thậm chí có thể có một vòng tròn hình ảnh nhỏ hơn cảm biến, để lại các góc màu đen.)

Ống kính 1.8 không quá chậm. Một ống kính zoom trong cùng phân khúc giá chậm hơn khoảng hai điểm và chúng không được coi là không sử dụng được. 1.4 nhanh hơn, vì vậy đây chỉ là một câu hỏi về những gì bạn cần.

Liệu kích thước cảm biến thực sự ảnh hưởng đến độ sâu của trường?

Hình ảnh toàn khung hình sẽ có độ sâu trường ảnh nông hơn, vì để đạt được cùng một khung hình, bạn có thể ở gần đối tượng hơn do đó có khoảng cách lấy nét ngắn hơn, do đó độ sâu trường ảnh nông hơn.

Lượng hiệu ứng bokeh trong ảnh sẽ giống nhau cho cùng một khoảng cách lấy nét, tất cả các cảm biến nhỏ hơn đang thực hiện là cắt xén. Nếu tôi chụp ảnh, cắt phần giữa của nó trong Photoshop, tôi sẽ không nhận được nhiều hiệu ứng bokeh hơn.

Mọi người sẽ khuyến nghị f / 1,4 so với f / 1,8 vì lý do tốc độ không liên quan đến kích thước cảm biến. Ống kính f / 1,4 đơn giản là nhanh hơn f / 1,8 ( như được thảo luận ở đây ) bất kể kích thước của cảm biến.

Tuy nhiên, một cảm biến nhỏ hơn dẫn đến độ sâu trường ảnh lớn hơn ở khẩu độ cho trước. Vì lý do này, có thể có ý nghĩa khi đề xuất một ống kính khẩu độ lớn hơn cho cảm biến nhỏ hơn.

Như những người khác đã nói, ống kính f / 1.4 sẽ luôn nhanh hơn ống kính f / 1.8. Tôi nghĩ rằng ví dụ đơn giản nhất tôi có thể đưa ra cho điều này là tưởng tượng, giả sử, ống kính 400mm f / 2.8. Điều đó sẽ có khẩu độ khoảng 140mm, bằng cách tính toán của tôi ít nhất. Nó lớn hơn nhiều so với các máy D-DSLR full-frame.

Giả sử cả hai ống kính đúc vòng tròn ánh sáng ít nhất đủ lớn để bao phủ toàn bộ cảm biến, ống kính f / 1.4 sẽ luôn nhanh hơn ống kính f / 1.7 gần một nửa điểm dừng.

Kích thước khẩu độ không liên quan gì đến kích thước của vòng tròn hình ảnh trong một ống kính. Các yếu tố của một thấu kính phía sau màng chắn khẩu độ và mức độ chúng bẻ cong ánh sáng cho phép qua khẩu độ là những gì quyết định kích thước của vòng tròn hình ảnh.

Xem xét ví dụ này: Một ống kính Canon EF 600mm f / 4 L IS II có đồng tử lối vào ( khẩu độ hiệu quả ) đường kính 150mm. Các phần tử phía sau của ống kính tập trung ánh sáng đó vào một vòng tròn hình ảnh đường kính 44mm. Nếu bạn dừng ống kính đó xuống f / 16, kích thước của đồng tử vào được giảm xuống đường kính 37,5mm. Tuy nhiên, ánh sáng đó vẫn được trải trên một vòng tròn hình ảnh 44mm bởi các thành phần phía sau của ống kính.

ƒ / 1.4 sáng hơn / 1.7 khoảng điểm dừng. Phương trình tính diện tích của mỗi khẩu độ ống kính là:

50mm / 1.7 cho khoảng 679mm² diện tích
50mm / 1.4 cho diện tích khoảng 1002mm²

Nó không ảnh hưởng đến việc cắt xén hình ảnh, chỉ đơn thuần là âm lượng của hình nón ánh sáng từ một nguồn sáng duy nhất (trong đó toàn bộ cảnh của bạn được lấp đầy). Hãy nghĩ về nó khi tăng thể tích của mỗi hình nón ánh sáng thì khẩu độ càng lớn. Khẩu độ càng lớn, càng nhiều photon có thể truyền qua ống kính và tập trung vào cảm biến tại cùng một điểm.

Đó là lý do tại sao khẩu độ nhỏ hơn sẽ dẫn đến các vòng tròn nhầm lẫn nhỏ hơn (không tập trung vào mặt phẳng cảm biến). Đó không phải là vị trí trên môi trường chụp, mà là chiều rộng của hình nón ánh sáng thay đổi theo khẩu độ.