Теоретически мы ожидаем, что объективы с идентичными характеристиками и качеством будут дешевле, если они предназначены для сенсоров меньшего размера? Я ожидаю, что ответ положительный , потому что все вещи, с которыми объективы с трудом справляются — хроматические аберрации, виньетирование, дисторсия и т. д. — экспонируются в меньшей центральной области. Или, другими словами, если вы берете полнокадровое изображение и обрезаете его по центру, вы всегда получаете меньше этих плохих вещей. Я также думаю о проблеме качества изображения на выходе как об обратной проблеме изображения на входе, и мы знаем, что большие апертуры оптически более сложны.
А как насчет практики: отличается ли ответ? Например, это может быть «да» в теории и «нет» на практике, потому что все так или иначе проектируют и производят полнокадровые модели, а экономия за счет масштаба сводит на нет любую теоретическую экономию, которая может быть для объективов, разработанных для меньших сенсоров.
Обновление: некоторые из ответов до сих пор предполагают, что сложность объектива должна быть постоянной, и, таким образом, учитывают только предельные затраты на уменьшение размера. Очевидно, что экономия размера/материала не будет существенной, когда речь идет о компромиссах, подобных этому, в качественном стекле.
Я больше думал о том, чтобы уменьшить качество и, возможно, даже количество компонентов объектива. Опять же, поскольку мне трудно визуализировать оптику выходного конуса, я надеюсь, что конструкция примерно аналогична входной стороне объектива: мы знаем, что высококачественный объектив с большой апертурой сталкивается с самыми большими проблемами при съемке с широко открытой диафрагмой, потому что он должен принимать падающий свет и преломлять его под более экстремальными углами, не вводя хроматических аберраций, искажений и т. д. Если вы готовы снимать с фиксированным фокусным расстоянием, скажем, f/10+, то многие из этих проблем исчезнут. Так что я предполагаю, что на стороне выхода это несколько похоже: чем больше круг, тем больше вам нужно работать с оптикой, чтобы сохранить постоянное качество от края до края. Точно так же, как закрытие диафрагмы избавляет вас от проблем с сохранением качества,мы заботимся о том, чтобы уменьшить размер сенсора, упростить сохранение качества на сенсоре?
Еще одно обновление: предположим, что мы говорим о датчиках с одинаковым шагом пикселя и технологией. То есть мы не просим объективы для сенсоров меньшего размера компенсировать любые недостатки, которые часто сопровождают уменьшенный размер сенсора. Хотя, опять же, я предполагаю, что на практике "хорошее" стекло обычно работает близко к верхнему (дифракционному) пределу разрешения.
Объективы меньшего формата облегчаются тем, что имеют меньшую максимальную высоту изображения и меньшее поле зрения при том же фокусном расстоянии. Каждая аберрация имеет явные зависимости от поля , которые описывают скорость, с которой они растут. В следующих уравнениях y — высота луча на линзе, а h — высота изображения.
Сферическая аберрация изменяется на y 3 .
Кома варьирует на y 2 ч.
Астигматизм варьируется в зависимости от yh 2 .
Кривизна поля изменяется на yh 2 .
Искажение варьируется в зависимости от h 3 .
(по материалам « Современный дизайн линз» или « Современная оптическая инженерия » У. Дж. Смита)
Если вы сохраняете поле зрения постоянным и просто уменьшаете размер объектива пропорционально уменьшению размера сенсора, то оптические характеристики действительно улучшаются . Например, если бы у вас был плосковыпуклый синглет с фокусным расстоянием 100 мм и вы увеличили его до 50 мм, кривизна передней поверхности была бы в два раза сильнее, чем раньше, задний фокус был бы в два раза короче, а диаметр был бы в два раза меньше. что было изначально. Как правило, более сильная кривизна и в этом случае уменьшенный диаметр в сочетании с уменьшенной высотой изображения всегда предпочтительнее.
Поэтому, если вы хотите сохранить производительность постоянной, то при уменьшении размера объектива вы можете выбрать менее дорогие конструкции линз с более низкими «базовыми» характеристиками.
На самом деле меняется только круг изображения. Все остальное либо остается прежним, либо становится более серьезной проблемой (например, потребность в еще более широкой диафрагме для той же глубины резкости при том же угле зрения и расстоянии до объекта означает, что потребуется более высокая степень коррекции для таких вещей, как кома, сферическая и хроматическая аберрации). (Объектив 40 мм f/0,85 для Micro Four Thirds, который существует и стоит 2000 долларов, является функциональным эквивалентом 85 мм f/1,8 за 500 долларов на 35-мм «полном кадре» или почти, поскольку он немного медленнее.) самые большие элементы объектива должны оставаться прежними, и вы не получаете значительной экономии средств, уменьшая круг изображения — это не нольэкономия; это не так много, как вы думаете, особенно когда разница между размерами сенсоров невелика. И эта экономия пойдет на сомнительную "фичу" вернуть потерянное виньетирование без использования объектива с большим кругом изображения.
С другой стороны, объективы более низкого качества могут не давать столько проблем на сенсоре меньшего размера, поэтому в этом смысле объективы для сенсоров меньшего размера могут быть дешевле. (Представьте, как будет выглядеть бочкообразная дисторсия объектива APS-C 18-в-любом на полнокадровой матрице.)
Для Canon EF-S был разработан для точного уменьшения геометрии EF с помощью кроп-фактора. ИТАК, EF-S 17-55 f/2.8 начинает свой дизайн с уменьшения существующего дизайна для… ну, они не делают EF 27-88, так что это не самый яркий пример. Но я читал, что некоторые проекты уменьшены.
IAC, довольно большой 17-55 в 1,6 раза меньше по всем направлениям (диаметр и длина), чем эквивалентное поле зрения и светосила полнокадрового объектива, а объем стекла в 1,6³ легче или на четверть меньше веса! Теперь на самом деле большая часть диаметра готового объектива будет включать в себя двигатели, направляющие и шестерни, которые не уменьшатся в том же коэффициенте, а само стекло не составляет полный вес объектива.
Но поскольку «стекло стоит», я бы, конечно, ожидал, что оно будет дешевле, чем эквивалентные fov и f-stop в большем форм-факторе.
Однако есть и другие факторы, препятствующие точному сравнению. Для EFS не существует L-серии. но , как сообщается, вышеупомянутый быстрый широкоугольный зум очень хорош, качество стекла примерно «L» , но не общее качество сборки, защита от окружающей среды и прочность. Это означает, что это было намного дешевле, чем эквивалент, если предположить, что мне не нужны эти профессиональные функции в полевых условиях.
В частности, широкий угол проще на меньшем форм-факторе, а платить за качество в несуществующих углах — пустая трата времени; особенно когда для того же fov необходимы более короткие фокусные расстояния . Уменьшенный реалистичный fov-объектив намного эффективнее, чем полнокадровый сверхширокоугольный объектив, поскольку «широкий» — это то, где вещи начинают дорожать.
Короче говоря, я ожидаю, что зумы с фокусным расстоянием менее 35 мм будут значительно дешевле в версии для кропов, и это также увеличивается для светосильных объективов.
Там, где широкоугольный угол зрения становится неудобным, а необходимое фокусное расстояние неудобно на полном кадре, но нормально на кроп-теле, большая разница.
Эта часть моего ответа основана на предположении, что вы имеете в виду «более дешевую» цену для клиента. См. внизу мой ответ, основанный на предположении, что вы имеете в виду «дешевле» в строительстве.
Цена любого продукта, включая объектив камеры, зависит от того, что может выдержать рынок. Затраты на производство продукта — это всего лишь один элемент, определяющий цену. Допустим, генеральный директор производства обнаружил, что он может производить успешный и популярный продукт с меньшими затратами, чем раньше. Снизит ли она цену? В большинстве случаев ее решение будет «нет». Людям уже комфортно платить эту цену, дополнительную прибыль, которую она получит, можно инвестировать в исследования и разработки или отдать трудолюбивым инженерам в качестве прибавки, которую они так заслуживают.
Это конкуренция, которая будет снижать цены. (Вот почему я с энтузиазмом отношусь к любому бренду камер, который внедряет инновации и стимулирует конкуренцию).
Когда наш генеральный директор хочет получить долю рынка для продукта, он может снизить цену в качестве одного из способов посягнуть на долю рынка своих конкурентов. Это решение может быть принято независимо от цены конкретного продукта. С другой стороны, это решение может подтолкнуть генерального директора к поиску или созданию продукта с более дешевыми компонентами, чтобы подорвать конкуренцию.
Итак, как видите, цена продукта связана с его себестоимостью только в той мере, в какой вы хотите получать прибыль.
Если вы имеете в виду «более низкие затраты на сборку», то вот мой ответ: если бы производитель линз продавал линзы с той же стоимостью, что и кто-то, продающий банки с газировкой или другие типичные потребительские товары, то вы, вероятно, увидели бы эффект масштаба, который небольшое уменьшение материала будет заметно на корпоративном листе. Тем не менее, для компаний, которые продают только десятки тысяч конкретных объективов, немного уменьшить размер объектива не получится. Возможно, всего несколько долларов за объектив. С другой стороны, должны быть задействованы такие же усердные заводские работники, для изготовления объектива используется та же инфраструктура, для проектирования объектива требуется такое же неповторяющееся инженерное время, и там также присутствует та же структура управления.
Итак, в итоге нет. На практике ненамного дешевле.
Если вы имеете в виду более дешевое производство, то да. Но, может быть, лишь незначительно, так как помимо стоимости материалов на себестоимость объектива влияет множество факторов. Объектив, предназначенный для создания меньшего круга изображения, имеет несколько преимуществ:
Самым дорогим материалом в большинстве объективов является линза-корректор, которая обычно (но не всегда) находится в качестве заднего элемента передней группы. Поскольку передняя группа — это то, что может быть значительно уменьшено для объектива, предназначенного для работы с датчиком меньшего размера, существует экономия средств с точки зрения количества экзотических материалов, необходимых для линзы корректора. Но это может быть незначительной частью общих затрат на производство объектива.
Это зависит от того, что вы подразумеваете под равным качеством. Датчик меньшего размера требует меньшего количества света для фокусировки на датчике, поскольку датчик намного меньше, поэтому можно использовать линзы гораздо меньшего размера при сохранении примерно эквивалентного уровня разрешения на датчике, но они также собирают гораздо меньше света и, следовательно, меньше информации. также.
Сам датчик более ограничен из-за размера. Мы можем отбросить лишние части объектива, которые не будут использоваться датчиком, но мы все равно застряли со всеми ограничениями датчика. Мы могли бы попытаться компенсировать некоторые ограничения датчика, существенно улучшив качество объектива, чтобы попытаться втиснуть столько информации, сколько мы могли бы захватить с большим датчиком, но это резко увеличило бы стоимость объектива (и не полностью возможно из-за таких проблем, как ограничение дифракции.)
Таким образом, ответ и да, и нет. Объектив с теми же общими свойствами оптического разрешения, который должен разрешать только меньшую область, дешевле, но разрешение такого же количества деталей в меньшей области, вероятно, будет близко к той же стоимости или даже возможно. более дорогой.
Винсент Хьюберт
Картик Ваддади
Росс Милликен