Максимальная диафрагма на зум-объективах — ступенчатая или линейная?

Выбранная диафрагма редко является реальной точной физической апертурой объектива. Обычно существует определенное расхождение между относительной апертурой , которую сообщает камера, например, f/3,5, и фактической физической площадью текущей апертуры. Таким образом, экспозиция редко бывает точной и может варьироваться в измеримой (и часто видимой) степени между образцами данного объектива и между данным объективом и образцами данной камеры. Также часто существуют различия на целых 1/3 стопа или более между марками камер, которые в противном случае были бы точно такими же настройками экспозиции с эквивалентными объективами.

Лучшей реальной демонстрацией разницы между заявленной апертурой и спецификацией апертуры объектива, необходимой для достижения его конструкции, обычно являются патенты на линзы. Некоторые недавние патенты Canon на объективы , о которых сообщает Canon Rumors, являются отличным примером некоторых реальных значений «относительной апертуры» для ожидаемых конструкций объективов:

Пример 1
— коэффициент масштабирования 4,01
— 135,50 — — 290,90 мм, фокусное расстояние 72,50
— Fno 4,66 —. 4,97 – 5,87
– 9,07 – – 4,25 град 16,62 половина угла обзора.
- Высота изображения 21,64 мм
- 171,47 – - 204,08 мм 144,08 полноразмерный объектив
- BF 40,08 мм
- 18 листов 12 групповых конфигураций линз
- 3 листа стекла UD
- Плоская дифракция
- Семь групп зума, положительная и отрицательная, положительная, положительная и отрицательная полярность
- Внутренний фокус (группа 6)
- Коррекция дрожания (группа 2)

Пример 2.
Коэффициент масштабирования
2,84–200,00 – – 292,50 мм, фокусное расстояние 103,00
– Fno 4,67 –. 5,44 – 5,77
– 6,17 – – 4,23 град 11,86 половина угла обзора.
- Высота изображения 21,64 мм
- 189,12 - - 210,66 мм 162,16 полноразмерный объектив
- BF 45,16 - 58,25 - 70,16 мм
- 13 штук в 11 группах Конструкция линзы
- 2 листа стекла UD
- Плоская дифракция - Пятигруппное увеличение положительного и отрицательного положительный положительный и отрицательный
- задний фокус

Вы заметите спецификации Fno для этих двух примеров новых конструкций линз DO или дифракционной оптики. В первом примере диапазон F-числа указан от 4,66 до 5,87. Ни один из них не является стандартным значением F#, таким как f/4.5, f/5 или f/5.6, однако они являются указанными техническими ограничениями объектива. На самом деле вы не можете установить точную диафрагму f/4,5 на примере объектива № 1... когда вы это сделаете, вы фактически получите фактическую диафрагму f/4,66. То же самое, если вы наберете f / 5,6, что на самом деле будет означать, что вы получите реальную диафрагму f / 5,87. (Среднее число диафрагмы, если я понимаю довольно странную номенклатуру этих патентов, будет тем, что вы получаете вокруг середины объектива, что, кажется, является первым числом фокусного расстояния, которое в случае объектива № 1 составляет 135 мм. )

Когда вы меняете фокусное расстояние объектива при максимальной диафрагме для объектива с переменной апертурой, физический размер апертуры НЕ МЕНЯЕТСЯ. Диафрагма остается в максимально возможном («расслабленном») положении. Реальные F -числа будут изменяться плавно, а не ступенчато. Объектив сообщит о ближайшей «известной» диафрагме 1/3 ступени в одной из указанных точек (например, f/4,5 для f/4,66 при 72,5 мм, f/5 для f/4,97 при 135,5 мм, f/5,6 для f/5,87 @ 290,9 мм), и это то, что будет отображаться в EXIF ​​как выбранная диафрагма, однако фактические значения диафрагмы (например, f/5,87) часто будут отображаться в EXIF ​​как «Максимальное значение диафрагмы» или что-то подобное.

Обычно вы можете наблюдать это плавное изменение диафрагмы, если направите объектив на свое лицо с ярким источником света над головой, чтобы он освещал внутреннюю часть объектива, и отрегулируйте фокусное расстояние. Вы увидите, что камера не выполняет никаких микрорегулировок диафрагмы за вас при увеличении. Это всегда имеет место при максимальной диафрагме и обычно имеет место при всех других диафрагмах, хотя иногда есть небольшие различия между случаями диафрагмирования объектива до меньшей диафрагмы просто из-за характера работы диафрагмы. (Используйте кнопку предварительного просмотра глубины резкости, чтобы увидеть поведение при любой диафрагме, включая максимальную диафрагму... в противном случае камера всегда будет оставаться в «расслабленном» состоянии.)

Такие же различия в точности присутствуют и в других аспектах объектива. Пример. Объектив № 1 на самом деле является объективом с коэффициентом увеличения 4. Помимо странной номенклатуры, этот объектив на самом деле представляет собой объектив от 72,5 мм до 290 мм ... или замену объективу 70-300 мм f / 4,5-f / 5,6 DO. Точно так же пример объектива № 2 на самом деле является объективом 100–300 мм f/4,5–5,6 DO.

Хотя эти неточные характеристики, по крайней мере, по сравнению с идеалистическими цифрами, о которых мы, фотографы, обычно думаем, на самом деле очень точны и очень необходимы для успешного производства данного объектива в данной ценовой категории. Производство объективов для объективов DSLR очень сложно, и особенно когда вы получаете объективы большего размера или чрезвычайно широкоугольные объективы, может быть очень дорогостоящим из-за физического размера многих необходимых элементов объектива. Линзы с дифракционной оптикой (DO) имеют дополнительную сложность элементов дифракционной решетки, которые, хотя и позволяют сделать линзы физически меньше, требуют дополнительного набора сложных производственных процедур.

Подобные точные спецификации позволяют производителям создавать объективы с фокусным расстоянием 100-300 мм, которые они могут продавать и получать некоторую прибыль, без расхождений с их «спецификациями продаж» (т. - 300 мм) действительно имеет большое значение для реального пользователя. Следует отметить, что эти расхождения действительно не имеют значения в реальном мире , и расхождения могут быть больше при более длинных фокусных расстояниях. Разница в десять миллиметров или около того при супертелефото, разница в несколько миллиметров при нормальном и коротком телефото или доля миллиметра при широкоугольном длинне, а также небольшие расхождения в F-числе — все это неразличимо для фотографов в реальный мир, так что не позволяйте им беспокоить вас.

Диафрагма измеряется как отношение. Таким образом, когда вы увеличиваете масштаб, апертура фактически должна увеличиваться , чтобы показать вам то же значение. Что касается вашего вопроса, это означает, что диафрагма увеличивается при увеличении, а камера показывает одно и то же число.

Допустим, у вас есть воображаемый объектив 10–20 мм F/2–F/4, просто чтобы использовать круглые числа. При 10 мм F/2 означает, что ваша диафрагма имеет ширину 5 мм. Когда вы увеличиваете масштаб до 15 мм, диафрагма должна открываться до 7,5 мм, чтобы по-прежнему иметь значение F/2. Если бы 5 мм было максимальным, то при 15 мм это дало бы вам апертуру F/3 (= 15/5), а когда вы достигнете 20 мм, вы бы получили F/4 (поскольку 20/5 = 4).

Теперь, чтобы не усложнять ситуацию, большинство объективов округляют до ближайшего шага экспозиции , обычно 1/3 или 1/2 EV, в противном случае вы получите случаи, когда экспозицию трудно установить, поскольку выдержка также указывается в стопах. Во многих компактах это не так, и вы получаете странные значения диафрагмы, такие как F/5,8, и, соответственно, странные выдержки, такие как 1/427 с. Теперь, когда камера показала, что диафрагма уменьшилась, апертура на самом деле стала меньше. Технически камера не должна делать это с фиксированным шагом, но это упрощает задачу.

Существуют объективы, известные как объективы с плавной регулировкой диафрагмы, которые позволяют изменять диафрагму с меньшими шагами, такими как 1/16 EV. Эти объективы иногда обозначаются как объективы HD или Movie-Capable, потому что они обеспечивают лучший переход во время записи видео, где отдельные шаги более заметны. Это относится, например, к Panasonic Lumix G Vario HD 14-140mm F/4-5.8 ASPH OIS .