Как работает (автоматическое/ручное) изменение фокуса?

Объективы SONY alpha, как и многие другие бренды, имеют внутреннюю фокусировку.

Внутренняя фокусировка

Для достижения фокусировки перемещаются только средние группы оптической системы, что оставляет нетронутой общую длину объектива. К преимуществам можно отнести быструю автофокусировку и короткое минимальное расстояние фокусировки. Кроме того, резьба фильтра в передней части объектива не вращается, что удобно, если вы используете поляризационный фильтр.

Это означает, что реальная длина объектива не меняется во время фокусировки. Это не всегда было правдой. Nikon, например, начал производство объективов с внутренней фокусировкой только в 1976 году. Они имеют обозначение IF.

С сайта объективов Nikon Кена Роквелла :

«Внутренняя фокусировка». В старые времена весь объектив должен был перемещаться вперед и назад, чтобы сфокусироваться. Телеобъективы должны были быть спроектированы с огромными фокусировочными дорожками только для того, чтобы они вообще могли фокусироваться, и они не могли фокусироваться очень близко, потому что геликоиды были недостаточно длинными. Большие фокусные расстояния означали, что объективу приходилось перемещаться на большие расстояния, чтобы сфокусироваться.

Компания Nikon обнаружила, что можно сфокусировать объектив, просто перемещая некоторые элементы внутри корпуса объектива.

Объективы IF фокусируются ближе и быстрее, чем обычные телеобъективы. IF был фантастическим нововведением для телеобъективов, когда Nikon изобрел его в 1970-х годах для супертелеобъективов с ручной фокусировкой. Сегодня этот метод используется в большинстве современных зум-объективов с автофокусировкой, супертелеобъективах и некоторых макрообъективах. Это помогает объективам с автофокусировкой быстро фокусироваться, поскольку требуется меньше стекла для перемещения.

Оптический трюк заключается в том, что внутренние элементы слегка перемещаются, чтобы сократить фактическое фокусное расстояние объектива по мере приближения. Это позволяет этим объективам фокусироваться очень близко. Это также означает, что по сравнению с традиционными объективами объектив IF будет иметь немного более короткое фокусное расстояние, чем указано на близком расстоянии. Это несоответствие исчезает на бесконечности.

Некоторые объективы с фиксированным фокусным расстоянием технически не являются IF.

Например, Nikon 50mm f/1.4 AF-S:

Технически это не объектив с внутренней фокусировкой, так как глубоко утопленный передний элемент простирается к передней части корпуса на близком расстоянии фокусировки. Однако общая длина объектива остается неизменной, а передний элемент не вращается во время фокусировки.

Существует множество различных способов изготовления линз.

Некоторые зум-объективы меняют длину при увеличении.
Некоторые из них масштабируются с помощью толкающего/тянущего движения. (EF 100–400 мм f/4–5,6 L IS)
Другие трансфокаторы зумируют, поворачивая кольцо трансфокатора. Они могут (EF 70–300 мм f/4–5,6 IS) или не могут (EF-S 55–250 мм f/4–5,6 IS II) поворачивать передний элемент при увеличении.

Другие объективы с переменным фокусным расстоянием используют кольцо масштабирования, которое перемещает внутренние элементы, а общая физическая длина объектива не изменяется при изменении масштаба объектива. (EF 16–35 мм f/2,8 L II, EF 17–40 мм f/4 L, серия EF 70–200 мм с различной максимальной диафрагмой в версиях без стабилизации и стабилизации изображения)

Существуют зум-объективы, которые выдвигаются для увеличения и перемещают передний элемент внутрь и наружу для фокусировки.
Некоторые из них вращают передний элемент при фокусировке (EF 75–300 мм f/4–5,6, EF-S 18–55 мм f/3,5–5,6 IS II).

Существуют зум-объективы, которые расширяются до зума, но имеют внутреннюю фокусировку.
Обычно они не поворачивают переднюю часть объектива при масштабировании. (EF 24–105 мм f/4 L IS, EF-S 17–55 мм f/2,8 IS, EF-S 18–135 мм f/3,5–5,6 IS и т. д.)

Также есть по крайней мере один объектив с внутренним зумом, но с передними элементами, которые перемещаются вперед и назад в зависимости от фокуса. Но передний элемент утоплен в оправу объектива настолько, что на общую длину объектива не влияет движение передней линзы во время регулировки фокуса. (EF 17–40 мм f/4 л)

Существуют и другие зум-объективы как с внутренним зумом, так и с внутренней фокусировкой.
Единственными внешними движениями с такими объективами являются повороты кольца зума или фокусировки пользователем. (серии Canon EF 70-200mm f/2.8 и f/4, EF 200-400mm f/4 IS Extender 1.4X)

Некоторые объективы, в том числе некоторые объективы с фиксированным фокусным расстоянием (объективы без зума), перемещают передние элементы для фокусировки, и физическая длина объектива изменяется.
Некоторые из них, например большинство макрообъективов, значительно изменят длину. (MP-E 65 мм 1-5X Макро).
Для других объективов длина изменяется лишь незначительно при регулировке фокуса. (EF 50 мм f/1,4)

Другие объективы, включая зум-объективы и фикс-объективы, имеют внутреннюю фокусировку, и общая длина объектива никак не меняется при регулировке фокуса. (EF 70-300 мм f/4-5,6 L IS, EF 28 мм f/1,8, подавляющее большинство фикс- и зум-объективов Canon, кроме самых дешевых объективов начального уровня)

Существуют объективы с фиксированным фокусным расстоянием, которые имеют внутреннюю фокусировку и не меняют длину при фокусировке. (EF 100 мм f/2, большинство объективов Canon с фиксированным фокусным расстоянием, кроме нескольких самых дешевых)

Существуют объективы с фиксированным фокусным расстоянием, которые меняют длину при фокусировке.
Некоторые не вращают передний элемент. (EF 50mm f/1.4)
Другие также могут поворачивать передний элемент. (EF 50 мм f/1,8 II)

Просто все зависит от того, как спроектирован каждый объектив. Некоторые конструкции дешевле в изготовлении, другие дороже в изготовлении.