Tại sao một số ống kính tele lớn lại đắt như vậy so với kính thiên văn?


36

Tôi đang xem một quảng cáo cho một ống kính lấy nét tự động Canon 1200mm f / 5.6L EF USM đã sử dụng với giá 180.000 đô la. Vâng, đó không phải là một lỗi đánh máy.

Tôi không hiểu

Tôi là một nhà thiên văn nghiệp dư và tôi biết rằng tôi có thể mua một khúc xạ sát thủ 1200m với giá dưới 180 nghìn đô la. Điều gì làm cho điều này đắt tiền như vậy? Tôi biết rằng một khúc xạ tốt chỉ có một bộ ba (hoặc một ống đôi) làm mục tiêu và một thị kính nhỏ, nhưng phức tạp. Ống kính Canon có 13 yếu tố, trong đó có 2 yếu tố.

Đây không phải là về ống kính đặc biệt này và câu hỏi này có thể tốt hơn cho một diễn đàn thiên văn học

Nhưng tại sao ống kính máy ảnh đắt hơn nhiều so với kính thiên văn khúc xạ?


Tiết kiệm tiền, mua ống kính NASA đã qua sử dụng này! $ 33,5k trên eBay. petapixel.com/2015/04/27/ từ
Michael H.

Câu trả lời:


59
  • Việc hiếm có. Hiện tại chỉ có khoảng 20 trong số này được sản xuất từ ​​ống kính sản xuất. Khi chúng được sản xuất, chúng được bán với giá khoảng 90.000 đô la (Mỹ). Do thời gian cần thiết để phát triển tinh thể fluorite lớn được sử dụng trong thành phần thứ 3 của ống kính, nên sau khi đặt hàng, họ mất khoảng 18 tháng để sản xuất.

  • Khả năng tự động lấy nét. Những ống kính này bao gồm khả năng lấy nét tự động. Di chuyển các yếu tố tập trung lớn và nặng như thế này đòi hỏi các cơ chế vừa mạnh mẽ vừa cực kỳ chính xác. Di chuyển chúng đủ nhanh để được sử dụng để chụp ảnh các sự kiện thể thao có nghĩa là chúng cũng phải rất mạnh mẽ.

  • Khẩu độ tối đa EF 1200mm f / 5.6 L yêu cầu đồng tử vào là 214mm (8.4 inch). Một kính viễn vọng 1200mm f / 8 chỉ cần một mục tiêu rộng 150mm. Khi bạn so sánh các khu vực của vòng tròn 214mm với vòng tròn 150mm, bạn sẽ thấy rằng cần ít nhất gấp đôi vật liệu để tạo ra một ống kính rộng 214mm so với chiều rộng 150mm. Và đó là trước khi bạn xem xét rằng phần tử thấu kính lớn hơn cũng phải dày hơn ở trung tâm để duy trì cùng một độ cong trên các bề mặt.

  • Chất lượng hình ảnh quang học Mặc dù những thứ như hôn mê và quang sai màu được mong đợi ở rìa của trường nhìn của kính viễn vọng khúc xạ lớn, chúng không được chấp nhận trong ống kính máy ảnh. Và đường kính của ống kính càng lớn thì càng phải điều chỉnh nhiều hơn để có được chất lượng hình ảnh tương tự. Điều này đòi hỏi nhiều yếu tố hơn trong ống kính và các yếu tố bổ sung này hầu như luôn được làm bằng vật liệu kỳ lạ với chỉ số khúc xạ cao hơn và mật độ khối lượng thấp hơn so với kính quang học thông thường. Chúng cũng phải được định hình chính xác đến dung sai gần như điên rồ để thực hiện như thiết kế.

  • Đường kính vòng tròn hình ảnh Một kính viễn vọng chỉ cần tạo một vòng tròn hình ảnh có kích thước bằng con ngươi của mắt người: đường kính khoảng 8 mm. Một ống kính máy ảnh dự định sử dụng với máy ảnh Full frame phải tạo một vòng tròn hình ảnh có đường kính khoảng 44mm.

  • Khoảng cách lấy nét tối thiểu Nhiều kính thiên văn được thiết kế để chỉ lấy nét ở khoảng cách xa hơn, một số thậm chí chỉ ở vô cực. Các ống kính máy ảnh như EF 1200mm f / 5.6 L có thể lấy nét ở vô cực nhưng dự kiến ​​cũng sẽ lấy nét ở khoảng cách ngắn hơn.


2
Tại sao sau đó không sử dụng kính viễn vọng phản chiếu thay vì ống kính máy ảnh như vậy?
Đếm Iblis

9
@CountIblis Những cái đó tồn tại quá. Chúng được gọi là ống kính phản xạ. Có tất cả mọi thứ từ 500mm f / 8 không phổ biến dưới 100 đô la , đến Nikkor 2000mm f / 11 khiến bạn tự hỏi liệu bạn nên gọi nó là kính viễn vọng hay ống kính máy ảnh.

4
Một sự khác biệt quan trọng mà bạn có thể có được trong bit quang học - sơ đồ khối cho 1200mm f / 5.6 cho thấy 13 phần tử trong 10 nhóm, hai trong số đó là fluorite. Một kính viễn vọng 1200mm f / 6 có 2 yếu tố . Đó là một sự khác biệt đáng kể trong số lượng kính.

2
Lý do cho sự khác biệt về số lượng các yếu tố là do kính viễn vọng được thiết kế chỉ để lấy nét ở vô cực, trong khi ống kính máy ảnh phải có khả năng lấy nét ở một khoảng cách.
2012rcampion

1
Tôi cũng đọc được rằng hiệu ứng Bo mạch của kính thiên văn khúc xạ trông thật kinh khủng, là kết quả của việc chế tạo nó. Như thế này: tải lên.wik mega.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/ trên
Erwin Bolwidt

7

Michael Clark đã bỏ lỡ một điểm quan trọng trong câu trả lời đúng của mình:

  • Vật lý so với chiều dài quang Hãy nghĩ về ý nghĩa của 1200mm. Đây là focal length. Điều này thường có nghĩa là khoảng cách từ tâm của ống kính đến nơi hình ảnh là 1200mm. (Có 1,2 mét!) Trên kính viễn vọng của bạn, tôi đoán rằng bạn sẽ thấy khá nhiều 1200 mm này vì kính viễn vọng có chiều dài khoảng 1,2 mét. Trên Canon của bạn, bạn có thể không mang ống kính dài 1,2 mét. Các ống kính trong câu hỏi là 83,6 cm. Sự rút ngắn đáng kể kích thước vật lý này có thể đạt được bằng các yếu tố quang học, rất có thể là các kích thước có fluorite.

Tôi nghĩ rằng Zeiss 1700mm f / 4 cho định dạng trung bình (?!?! Tuy nhiên, vòng tròn hình ảnh đẹp) có thể dài gần 2 mét. Nó cũng đắt hơn một chút so với 1200mm f / 5.6.

2
Bạn không cần fluorite để làm cho ống kính ngắn hơn tiêu cự của nó (tele), có nhiều ống kính với mức giá thấp hơn nhiều. Fluorite làm giảm quang sai màu.
Matt Grum

1
@MattGrum, tôi đồng ý một nửa về điểm đầu tiên của bạn, bạn không cần fluorite để rút ngắn ống kính của bạn. Nó không phải chủ yếu là giá và fluorite sẽ không "kỳ diệu" làm giảm quang sai màu. Đối với cả hai, độ dài của ống kính hiệu chỉnh màu sắc (và một loạt các tính chất khác), bạn cần lựa chọn rất cẩn thận và cân bằng các vật liệu thủy tinh khác nhau. Fluorite chỉ cần thêm một lựa chọn khác trong phương trình đó. "Nhiếp ảnh luôn là sự tìm kiếm cho sự đánh đổi tốt nhất."
user23573

@MichaelT, Thật không may, không có kích thước vật lý cho quái vật này có sẵn. Nhưng nội suy từ những hình ảnh tôi đã tìm thấy và nhìn vào những hình ảnh từ triển lãm, tôi sẽ cho rằng toàn bộ nó chỉ dài khoảng 1,3 mét. Vì vậy, có một số rút ngắn quang học được thực hiện trên một đó. Ngoài ra, ống kính này dành cho định dạng trung bình thường có cỡ khá khác nhau khi nói về giá cả.
user23573

3
@BogdanWilli "fluorite sẽ không" kỳ diệu "làm giảm quang sai màu" thực tế, nhưng nó không phải là ma thuật - đó là vật lý, fluorite là một vật liệu phân tán thấp, có nghĩa là các tần số ánh sáng khác nhau lan ra ít hơn khi đi qua, vì vậy nó sẽ làm giảm quang sai màu so với một yếu tố tương tự của kính quang học tiêu chuẩn.
Matt Grum

-1

Các nhà thiên văn học sử dụng phản xạ chủ yếu nhưng thực sự quan tâm đến độ chính xác.

Các ống kính trong câu hỏi là nhanh hơn nhiều so với một kính thiên văn.


Tôi có thể mua một gương phản xạ 10 "f3.9 với giá dưới 1.000 đô la.
Paul Cezanne

Số f được sử dụng để mô tả kính viễn vọng không mô tả giống như số f được sử dụng để mô tả ống kính máy ảnh. Với kính viễn vọng, nó là một dấu hiệu của trường nhìn tối đa. Với ống kính máy ảnh, đây là dấu hiệu cho thấy khả năng thu thập ánh sáng tối đa. Đối với kính thiên văn, khả năng thu thập ánh sáng được biểu thị bằng đường kính của vật kính.
Michael C

-1

Công cụ khác nhau cho các công việc khác nhau. Một kính viễn vọng là để nhìn các vật thể bằng mắt thường, một ống kính máy ảnh là để ghi lại hình ảnh có độ phân giải cao.

Có thể chấp nhận được một kính thiên văn có các biến dạng lớn xung quanh các cạnh và không ai quan tâm nhiều đến độ chính xác của màu sắc. Điều này làm cho nó đơn giản (rẻ tiền) để làm cho các ống kính đủ tốt để thực hiện công việc. Bây giờ thêm kích thước tuyệt đối của quang học cần thiết để có được điểm dừng 5,6 từ chiều dài tiêu cự 1200mm.

---- chỉnh sửa để sửa các chỉnh sửa ---

Kính viễn vọng 1200mm dùng để quan sát Sao, ống kính 1200mm f / 5.6 dành cho người nổi tiếng. Nếu bạn muốn bán một bức ảnh về sao Kim thì bạn thực sự không muốn nó trông giống như một bức ảnh của sao Mộc. Nếu bạn dự kiến ​​bán nó với giá hơn 30.000 đô la thì nó trông giống như sao Kim hơn.


@NickM, tôi biết bạn nghĩ rằng bạn đang cố gắng giúp đỡ, nhưng bạn hoàn toàn ngược lại. Xem sao đòi hỏi khả năng phát hiện sự hiện diện hay vắng mặt của ánh sáng, không có gì hơn. Đó là lý do tại sao họ có thể sử dụng quang học chất lượng thấp hơn nhiều sau đó ống kính được sử dụng để xem mọi người. Mắt thường là dụng cụ quang học đáng chú ý nhất mà chúng ta biết đến, không phải là ít nhất
Paul Smith

3
Tôi hoàn toàn không đồng ý. Các nhà thiên văn học rất quan tâm đến các biến dạng, và ở một mức độ chính xác nào đó về màu sắc.
Paul Cezanne

2
Kính thiên văn khúc xạ 1200mm là của một nhà thiên văn học sân sau chứ không phải là một chuyên gia. Nhà thiên văn học sân sau ít quan tâm đến những vấn đề này hơn là một chuyên gia ... và một gương phản xạ có ít vấn đề (không có) với hiện tượng méo và quang sai (một gương phản chiếu tất cả các tần số ánh sáng (mà nó phản xạ) như nhau). Thực sự không còn nhiều khúc xạ trong sử dụng chuyên nghiệp nữa.

3
GAAAAAH! Tuyệt đối không! Có rất nhiều nhà thiên văn nghiệp dư ngoài kia sẵn sàng trả 10.000 đô la cho OTA của họ, cộng với các phụ kiện như máy ảnh dành riêng cho ứng dụng (có thể chạy gần như nhiều, nếu không phải là nhiều hơn), máy tính và phần mềm để xử lý hình ảnh. Trên hết, có ít nhất một tá nhà thiên văn học chuyên nghiệp trên thế giới bán ảnh của họ để tài trợ cho sở thích của họ (Jack Newton ngay lập tức nghĩ đến, tìm kiếm anh ta). Khẳng định của bạn được sinh ra từ sự thiếu hiểu biết, và là tối quan trọng để nói rằng các nhiếp ảnh gia không bao giờ cần phải sử dụng bất cứ điều gì đắt hơn một máy ảnh điện thoại di động.
Ernie

@Ernie - Không rõ bạn đang chống lại ai, vì vậy trách nhiệm của sự thiếu hiểu biết trở nên khó khăn. Ngoài ra không ai đề nghị các nhiếp ảnh gia không yêu cầu chất lượng? Có lẽ bạn đã giải thích sai những gì tôi nói để ám chỉ rằng tôi nghĩ các nhà thiên văn học không yêu cầu chất lượng, nhưng tôi đã không nói như vậy. Tôi chỉ nói rằng chất lượng mà họ yêu cầu, và rất vui khi trả nhiều tiền, không so sánh với yêu cầu của các ấn phẩm nổi tiếng. Hình ảnh của Jack Newton rất đẹp, nhưng không so sánh với Hubble, phải không?
Paul Smith

-2

Một phần lý do chắc chắn là các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp kiếm được nhiều tiền hơn các nhà thiên văn học chuyên nghiệp, và do đó có thể được vắt sữa thêm một chút cho tiền mặt của họ.

Điểm: +5 Hài hước


Tôi rất nghi ngờ về điều đó. Quang học là phức tạp. Điều quan trọng hơn là thẻ giá của mặt hàng này phản ánh chi phí nghiên cứu cao và số lượng nhỏ những người có nhu cầu hoặc mong muốn về nó. Điều này làm tăng giá vì không có nền kinh tế quy mô cho sản xuất hàng loạt.
Ernie

Tôi từng là một nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp. Tôi có thể nói từ kinh nghiệm cá nhân của tôi rằng điều này hoàn toàn không phải là trường hợp. Đó là giả định ngắn gọn như sau: Tất cả các cầu thủ bóng đá đều vô cùng giàu có, hãy xem Ronaldo kiếm được gì!
user23573

@BogdanWilli Thật buồn cười vì (a) đó là sự thật, các nhà thiên văn học chuyên nghiệp không được trả tiền, và (b) geez, sáng lên, đó là một trò đùa.
Nicholas Shanks

@Ernie Bạn có quá nhiều nghiêm túc trong câu trả lời của bạn.
Nicholas Shanks

@Nicholas Xem nó theo cách này: Nó không quá buồn cười đối với tôi, đó là lý do tại sao tôi không còn là một nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp. Một nghề tôi thực sự thích. Tuy nhiên, ít nhất tôi đã cố gắng trả lời bằng một trò đùa.
user23573
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.