В чем разница между реальной и эффективной апертурой?

Я понимаю, что простая идея о том, что f-stop — это фокусное расстояние, деленное на диафрагму, действительно применима к простому объективу с одним стеклом, а не к системам составных линз, которые используются для обеспечения хорошего качества изображения в современных объективах.

Я слышал, что в этом случае важно соотношение апертуры , которая видна через передний элемент . Почему передний элемент, а не задний (что было бы "точкой зрения" сенсора или пленки)?

А как насчет таких эффектов, как дифракция? Имеет ли значение буквальный размер физической апертуры или эффективный размер?

Ответы (2)

Разница в том, что почти все, что вам нужно знать как фотографу, зависит от эффективной диафрагмы (также известной как диаметр входного зрачка), тогда как фактический размер диафрагмы имеет значение только в конструкции диафрагмы/оправы объектива.

Дифракция — это окончательный предел того, сколько деталей можно извлечь из фотографии, и здесь нет ничего бесплатного. Если бы это зависело только от физической апертуры, то умные конструкции линз могли бы обойти дифракционный предел, и нам не понадобились бы электронные сканирующие микроскопы и т. д.

Причина, по которой размер входного зрачка отличается от физического размера отверстия, заключается в наличии линзовых элементов спереди и сзади, которые изменяют увеличение. Попытка обмануть дифракцию, используя физически большее отверстие, потребует уменьшения элементов перед апертурой, чтобы уменьшить изображение отверстия, а также увеличения элементов за апертурой.

Меньшее распространение света из-за большего физического отверстия затем будет увеличено до большего распространения, эквивалентного размытию того же радиуса, независимо от размера физической апертуры.

" потребуются уменьшающие элементы перед апертурой, чтобы сделать изображение отверстия меньше, а также увеличивающие элементы за апертурой " - из чистого любопытства - разве это не то, что делают некоторые широкоформатные объективы?

Причина, по которой эффективная апертура зависит от размера диафрагмы, видимого через передний элемент, заключается в том, что именно он определяет, какой процент света, падающего на передний элемент, может пройти через объектив.

Почему передний элемент, а не задний (что было бы "точкой зрения" сенсора или пленки)?

Эти два не совсем не связаны. Если передняя часть линзы концентрирует свет, падающий на большой объектив, чтобы он мог пройти через узкую центральную часть, то задние элементы должны расширять его, чтобы создать круг изображения правильного размера. Но то, сколько света необходимо расширить, определяется тем, сколько света было собрано на другом конце линзы и какой процент этого количества был пропущен через диафрагму.

А как насчет таких эффектов, как дифракция? Имеет ли значение буквальный размер физической апертуры или эффективный размер?

Поскольку дифракция определяется тем, насколько коллимируется свет, проходящий через апертуру, она также определяется эффективной апертурой .

Разве дифракция не зависит от длины волны света относительно размера апертуры, и, поскольку линза не увеличивает и не уменьшает это , не будет ли она поэтому меньше при большей физической апертуре?
Нет. См. конец ответа Мэтта Грума.
Да, это проясняет ситуацию и имеет полный смысл; его ответа не было, когда я писал этот комментарий.