Por que as lentes de zoom e as câmeras compactas têm uma abertura máxima variada na faixa de zoom?

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Por que a abertura máxima (permitida) de uma câmera fica menor quando você aumenta o zoom?

— William C
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Veja também Como as lentes de abertura constante funcionam? e até certo ponto Quais são as vantagens de uma lente com uma abertura máxima fixa?

— 18118 mattdm

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A resposta curta é porque é mais barato fabricar essas lentes. Quanto maior a lente e maior a abertura, maiores os elementos ópticos na lente - portanto, maiores as despesas para produzi-las.

Uma lente como 70-200 / 2.8 deve ter um elemento óptico frontal de 200 mm / 2,8 = 72 mm, que é um pedaço de vidro. Por outro lado, o 70-300 / 4-5.6 precisa ter 300 mm / 5.6 = 54 mm de largura. Se fosse f / 4 em toda a sua faixa, o elemento óptico precisaria ter 75 mm de largura - ainda maior que o muito mais caro 70-200 / 2.8.

Na sua pergunta, você diz "a abertura máxima da câmera". A câmera não possui uma abertura - a lente possui. Diferença menor, porém importante, especialmente para SLRs - depois de remover a lente, você vê que a câmera é apenas um balde de luz com um grande orifício na frente.

DETALHES:

A abertura é a razão entre a distância focal da lente e o tamanho do elemento óptico frontal. Essencialmente

abertura = distância focal / tamanho do elemento óptico

Por exemplo, uma lente de 50 mm f / 1,8 tem um tamanho de elemento de 28 mm (50 / 1,8).

Se você está se perguntando por que os números f-stop não parecem lineares (não são), é porque a quantidade de luz coletada pela lente é proporcional à distância focal dividida pela abertura ao quadrado. Por causa dessa potência de 2, o f / 4 coleta duas vezes mais luz que o f / 5.6, pois 5.6 / 4 = sqrt (2).

— Martin Krzywinski
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A abertura de uma lente não é igual ao tamanho do elemento frontal, é o tamanho (máximo) do diafragma interno. Por exemplo, o Sigma 50 / 1.4 possui um elemento frontal muito maior (cerca de 70 mm) que seu diafragma interno (35,7 mm) para minimizar vinhetas em grandes aberturas.

— Tzarium 11/07

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Também não é o tamanho do diafragma, mas o diâmetro da pupila de entrada , ou seja, a imagem da abertura vista da frente da lente. Em muitas lentes normais para tele, isso não está muito longe do tamanho do elemento frontal, mas os ângulos amplos de retrofoco possuem elementos frontais muito maiores que o aluno de entrada.

— Edgar Bonet

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Número F é a razão entre a abertura da abertura e a distância focal. Imagine uma abertura fixa em seu diâmetro e localizada logo atrás do elemento frontal da lente de zoom. independentemente da distância focal real de sua escolha. Nesse caso, à medida que você aumenta o zoom (aumenta FL), a proporção está diminuindo (o número F está aumentando). À medida que você diminui o zoom, a proporção aumenta (o número F está ficando menor).

Nas lentes de abertura fixa, o design óptico / mecânico é tal que a proporção é mantida em toda a faixa de zoom. Isso permite aumentar e diminuir o zoom enquanto você compõe, sem se preocupar com o fato de você ter parado a abertura enquanto estava fora, quando você precisa de uma abertura máxima ao voltar.

— ysap
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