Ống kính macro 105mm của Nikon được ca ngợi rộng rãi này có giá trị f-stop tối đa là 2,8. Tôi đã cầm nó trong tay, đó là một ống kính lớn . Trong khi đó, ống kính Nikon 50mm này có thể lên tới f / 1.2, mặc dù rẻ hơn 25% và nhỏ hơn rất nhiều. Vì vậy, ít nhất là với hai ống kính này, không có một rất tương quan trực tiếp giữa giá cả và khả năng f-stop.
Cái gì xác định phạm vi f-stop của một ống kính nhất định? Tại sao 105mm không thể đi phụ 2?
Câu trả lời:
Diện tích đồng tử (mở khẩu độ) tỷ lệ với bình phương của tiêu cự (tại cùng điểm dừng f). Vì vậy, 105mm có độ dài gấp đôi tiêu cự của 50mm, nó sẽ cần gấp 4 lần đồng tử (diện tích) là f / 1.2.
Nói cách khác, f / 1.2, hoặc bất kỳ f-stop nào, không tương ứng với đường kính cố định - nó tăng cho độ dài tiêu cự lớn hơn.
Điều đó cũng giả sử cả hai ống kính thu thập và truyền cùng một lượng ánh sáng đến khẩu độ. Với 50mm có trường nhìn rộng hơn, nó sẽ có xu hướng thu thập nhiều ánh sáng hơn, vì vậy nó có lợi thế hơn nữa ở đó.
Vùng khẩu độ tối đa bị hạn chế rõ ràng bởi định dạng của máy ảnh - nó không thể lớn hơn ngàm ống kính. Một ống kính có thể bù bằng cách thu thập nhiều ánh sáng hơn, đó là lý do tại sao các ống kính lớn 300mm f / 2.8 và 600mm f / 4 có các thành phần thấu kính phía trước rất lớn.
Có nhiều hơn một chút so với ống kính dài hơn cần đường kính lớn hơn để duy trì cùng khẩu độ tương đối.
Đối với một vài ví dụ, quang sai cầu và tình trạng hôn mê đều tỉ lệ với bình phương của ống kính khẩu độ. Nếu chúng ta lấy thiết kế của ống kính 100 / 2.8 và tăng gấp đôi đường kính của từng thành phần, chúng ta có thể mong đợi có được ống kính 100 f / 1.4 - nhưng với quang sai hình cầu và hôn mê gấp bốn lần so với phiên bản f / 2.8. Điều đó sẽ làm giảm chất lượng từ "một chút mở rộng mềm mại" xuống "Uh, tôi đoán là có hiệu ứng đẹp, nhưng sẽ tốt hơn nếu có thứ gì đó sắc nét?"
Được rồi, tôi đang phóng đại một chút, nhưng bạn có ý tưởng. Cùng với việc chỉ cần nhiều vật liệu hơn (ví dụ, tăng gấp đôi đường kính của một yếu tố cần gấp 8 lần kính), thiết kế cần hiệu chỉnh tốt hơn nhiều đối với một số quang sai phổ biến để duy trì chất lượng tương tự (hoặc tương tự) ở khẩu độ lớn hơn.
Để trả lời câu hỏi tiêu đề, có hai yếu tố giới hạn. Một giới hạn mềm là kinh tế thiết kế. Ống kính 105mm đó có thể được thiết kế lớn hơn (tỷ lệ nhỏ hơn). Nhưng liệu có đủ nhu cầu cho nó để trang trải chi phí chế tạo một ống kính như vậy? Rõ ràng nhà sản xuất nghĩ là không. Giới hạn cứng là kích thước tối đa của giá đỡ hệ thống. Các hệ thống DSLR / DSLR điển hình có thể giảm xuống khoảng f / 1.2. Giá treo máy ảnh có thể vượt xa cả f / 1.0.