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Warum sind Kameraobjektive so groß und schwer?

Warum sind Kameraobjektive so groß und schwer?

Die spiegellose Kamerarevolution sollte zu kleineren, leichteren Kameraausrüstungen führen, aber in Wirklichkeit haben die Kamerahersteller gerade die Gelegenheit genutzt, größere, bessere Objektive herzustellen. Das Warum hängt von der Physik der Linsen ab.

Das Manipulieren der Brennweite ist kompliziert

Die Brennweite eines Objektivs – die wir uns zuvor eingehend angesehen haben – ist der Abstand zwischen dem hinteren Knotenpunkt und dem Brennpunkt. Bei einer einfachen konvexen Linse ist dies der Abstand zwischen der Mitte der Linse und dem Brennpunkt. Kein Kameraobjektiv ist jedoch ein einfaches konvexes Objektiv. Es sind alles „zusammengesetzte Linsen“, bei denen es sich um Linsen handelt, die aus einer Kombination einzelner Linsen bestehen, die als „Linsenelemente“ bezeichnet werden.

Kameras haben eine „Flanschbrennweite“, die der Abstand zwischen Objektivhalterung und Sensor ist. Bei Canon-DSLRs sind es beispielsweise 44 mm. Das Problem für Kamerahersteller besteht darin, dass die Manipulation der Brennweite kompliziert ist und im Allgemeinen mehr Objektivelemente hinzugefügt werden müssen, die die Dinge größer und schwerer machen. Der Grund, warum das EF 40-mm-Objektiv von Canon das kleinste ist, liegt darin, dass es der Brennweite des Flansches so genau entspricht und daher nur sehr wenige Objektivelemente benötigt.

Je weiter Sie sich von der Flanschbrennweite in beide Richtungen entfernen, desto größer wird ein Objektiv. Ein 600-mm-Objektiv muss nicht 60 cm lang sein, aber damit es nicht 60 cm lang ist – was es wäre, wenn es ein einfaches konvexes Objektiv wäre -, ist das optische Design kompliziert. Das gleiche gilt für ein 11-mm-Fischaugenobjektiv.

Es gibt einen kleinen Sweet Spot zwischen 24 mm und 50 mm, an dem Objektive hergestellt werden können, die nicht so groß sind, aber für alles andere ist die Optik zur Manipulation der Brennweite ein erhebliches Hindernis für die Miniaturisierung.

Die Blende ist eine harte Grenze

Die Blende ist eine Funktion der Brennweite. Wenn wir über 1: 5,6 sprechen, sagen wir, dass die Linsenblende bis zur Brennweite geteilt durch 5,6 offen ist. Zum Beispiel hat ein 50 mm bei 1: 2 eine Linsenblende von 25 mm; Bei 1: 8 ist die Iris auf 6,25 mm geöffnet.

Während dies bei Weitwinkelobjektiven kein Problem darstellt, wird es bei schnellen Teleobjektiven sehr schnell zu einem Problem. Nehmen Sie die unglaublich beliebte Canon 70-200 f / 2.8: Bei 70 mm ist die Objektivblende 25 mm breit, bei 200 mm sind es 71,5 mm. Dies bedeutet, dass bei unendlich dünnen Materialien die minimal mögliche Größe des vorderen Elements der Linse etwa 72 mm beträgt.In Wirklichkeit sind es 88,8 mm– und es gibt einfach keine Möglichkeit, es kleiner zu machen.

Egal, was Canon – oder Nikon oder Sony – will, sie können physisch kein 200-mm-1: 2,8-Objektiv mit einem Frontelement von weniger als 80 mm herstellen. Die Gesetze der Physik rühren sich nicht.

Technische Entwicklungen sind ein Problem

Viele alte Objektive waren einfach nicht sehr gut. Sie hatten Charme, aber der Autofokus war ausgeschaltet, es gab regelmäßig starke Vignettierungen oder Verzerrungen, und das Bild war nicht über den gesamten Rahmen scharf. Moderne Objektive haben viele dieser Probleme gelöst, indem sie mehr Linsenelemente hinzugefügt haben, was natürlich auch zu mehr Größe und Gewicht führt.

In ähnlicher Weise verleihen moderne Entwicklungen wie eine leistungsstarke Bildstabilisierung bereits schweren Objektiven noch mehr Gewicht.

Und vergessen wir nicht die Zoomobjektive. Ein Prime-Objektiv ist (fast) immer kleiner und leichter als ein Zoomobjektiv mit derselben Brennweite, da es viel einfacher ist. Zoomobjektive benötigen mehr Linsenelemente und bewegliche Teile.

Physik ist wirklich das Problem

Worauf es ankommt, ist, dass die Gesetze der Physik ein Schmerz im Arsch sind.

Die Optik ist ein gut untersuchtes und kompliziertes Gebiet. Um das Licht so zu manipulieren, dass weit entfernte Objekte näher oder näher kommen, erscheinen Objekte weiter entfernt, während Hintergründe verwischt oder alles scharfgestellt werden und eine hohe Bildqualität gewährleistet werden muss, sind nur große, schwere Objektive erforderlich.

Der Traum von professionellen Kameras, die kleiner werden, ist vorerst genau das: ein Traum.

Bildnachweis: li gh tp Ö et / Shuterstock, LeonRW

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