Agora, não sou especialista, portanto, se este post fizer você rir, seja bem-vindo. Ainda assim, até onde eu sei, existem basicamente dois componentes que determinam a qualidade potencial das fotos de uma câmera:
Sei que a tecnologia de sensores ainda está melhorando ao longo dos anos, mas e as lentes? Existe algum desenvolvimento nessa área (por exemplo, vidro mais suave ou algo assim) ou a tecnologia das lentes já foi aperfeiçoada antes da era digital?
Respostas:
Sim. Há desenvolvimento em quatro áreas: design de computadores, ciência dos materiais, recursos e, finalmente, uma categoria que chamarei de "não é melhor apenas diferente".
O design das lentes sempre foi uma mistura de arte e ciência. Na primeira parte do século anterior, a arte era claramente primária (mesmo para designers de lentes científicas). Agora, o software de design de lentes muda o equilíbrio para a ciência. Certamente ainda há arte envolvida em fazer uma lente com uma renderização agradável, mas a ciência certamente ajuda. Cada lente é um compromisso entre diferentes restrições: ótica (aberrações, nitidez, telecentricidade, zoom, parafocal vs. varifocal), física (número de elementos, tamanho e peso) e custo (tipo de elementos usados, qualidade de construção, complicações). O software ajuda os designers a criar uma lente dentro de critérios aceitáveis pré-determinados e permite que eles testem essa lente usando simulação antes de gastar muito dinheiro para determinar se os conceitos são sólidos.
Este software segue as melhorias gerais no software de design (como se pode ver melhorias no Photoshop ou em qualquer programa CAD), e desenvolvimentos nos campos da óptica e da fotônica. Os mesmos avanços na fotografia computacional que permitem à câmera de campo de luz Lytro ajudar aqui. E esses avanços no software, por sua vez, refletem-se nos designs modernos de lentes criadas dessa maneira.
Vou agrupar melhorias na fabricação nessa categoria; talvez mereça o seu. As técnicas modernas de fabricação usam máquinas computadorizadas para produzir com segurança elementos complicados de lentes individuais , tornando seu uso mais barato, onde antes poderiam ter sido proibitivamente onerosos.
Existem três grandes áreas em que isso é importante.
Primeiro o copo. Diferentes composições de vidro têm propriedades ópticas diferentes, com variabilidade de desejo para lentes fotográficas - por exemplo, baixo índice de refração, baixa dispersão e alta transmitância de luz são boas. Muitas das antigas formas de fabricar vidro com propriedades desejáveis eram bastante caras ou apresentavam outros inconvenientes sérios . Os avanços na ciência dos materiais produziram vidro com propriedades semelhantes sem essas desvantagens. É provável que continue assim.
Segundo, os revestimentos das lentes melhoraram. Eles são usados em todas as boas lentes para reduzir o brilho , o que é muito importante porque a luz difusa circulando reduz a qualidade da imagem. Os revestimentos mais recentes fazem isso melhor, mais barato e têm outras propriedades desejáveis, como repelir impressões digitais e poeira.
E terceiro: plásticos ! Não estamos no ponto em que os elementos plásticos podem substituir o vidro em nada além de lentes de brinquedo, mas o plástico é cada vez mais usado na construção de lentes onde o metal estaria antes. Em alguns casos, isso é apenas para torná-los mais baratos, sem preocupação com a qualidade, mas quando bons plásticos são usados bem, eles podem tornar as lentes mais leves e menores, sem comprometer a qualidade de construção.
Vou destacar a estabilização da imagem, já que é óbvia. As lentes modernas podem oferecer até cinco paradas de benefício com a estabilização - ou seja, velocidades do obturador de até 32 × mais com a mesma nitidez. E os avanços mais recentes no SI correm para tipos de movimento mais complicados e diferentes . Como a concorrência aqui é acirrada e ainda há muitas idéias ainda não exploradas, espere que essa área continue melhorando rapidamente.
Como o bokeh - a qualidade visual das áreas fora de foco - se tornou um fator cada vez mais importante, um número maior de lâminas de abertura e lâminas com bordas arredondadas é mais comum. Esse recurso está disponível há muito tempo em projetos de lentes de retrato premium, mas agora parece ser quase um recurso obrigatório, mesmo em um "elegante cinquenta cinquenta", como os da Nikon e Pentax .
Outro exemplo são os melhores motores para lentes, usando desenhos ultrassônicos do tipo anel. E ainda outro exemplo é o mecanismo de embreagem nas novas lentes Pentax, que permite foco manual em tempo integral, mesmo com o foco automático acionado pelo corpo. Ou, algumas lentes Pentax têm um capuz inteligente embutido / removível. Isso não tem nada a ver com design óptico, mas é um exemplo de inovação prática que é realmente benéfica para o fotógrafo.
A vedação climática é outra característica: não há nada particularmente inovador nisso (exceto parte da ciência dos materiais, talvez), mas ajustá-la em mais projetos de lentes é um progresso.
Como há mais convergência entre vídeo e fotografia, veremos mais algumas mudanças relacionadas a isso: operação mais silenciosa e configurações de abertura contínua (em vez de limitadas às paradas tradicionais ou frações predeterminadas); isso permite alterações suaves durante as filmagens sem causando saltos na exposição). Pode-se argumentar que muitos desses recursos se enquadram na próxima categoria quando vistos da perspectiva de não vídeo, como por exemplo a abertura contínua não é realmente um recurso com muitos benefícios para a fotografia .
Nesta categoria: alterações feitas para beneficiar o digital e novos designs para sensores menores.
Para o digital, os projetos precisam levar em consideração o aumento da refletância do material do sensor sobre o filme. Isso significa que há mais luz difusa saltou de volta para a lente do que havia antes. Além disso, a maioria dos sensores perdoa menos a luz que não vem diretamente, tornando o design telecêntrico mais importante.
E sensores menores simplesmente significam que as lentes podem ser projetadas com um círculo menor de imagem, ou pelo menos com essas propriedades importantes otimizadas apenas para o centro, sem se preocupar tanto com o que seriam os cantos do quadro inteiro. Isso permite projetos menores, mais leves e mais baratos, que ainda oferecem excelente qualidade de imagem - a série DA Limited da Pentax é a criança-propaganda aqui, com a DA 15mm f / 4 ED AL Limited da smc sendo um exemplo de um design inovador de lente recente que incorpora muitos das coisas que listei acima.
Há outra mudança que também pode ser colocada nessa categoria. Muitas câmeras agora oferecem correção automática de defeitos nas lentes, como aberração cromática e distorção de barril. De fato, em algum ponto e atirar e câmeras de lente intercambiável compactas, este não é ainda opcional - é apenas sobre. A câmera se comunica eletronicamente com a lente e "sabe" como ajustar a imagem no processamento RAW para compensar as peculiaridades específicas desse modelo de lente. Isso permite que os parâmetros de comprometimento para o design da lente sejam diferentes: os fatores que podem ser facilmente corrigidos no software podem ficar loucos, e outras características desejadas são levadas além do que poderiam ser. No momento, o foco está principalmente no tamanho, peso e custo, mas, à medida que o processamento de imagens se torna mais rápido e melhor, não será muito surpreendente ver esse pensamento entrar também em projetos sofisticados.
Falando do mundo da astronomia amadora, há bastante desenvolvimento acontecendo com as lentes. Oculares e objetivos estão usando novos recursos exóticos de vidro e computação para projetar dispositivos de refração bem corrigidos. Novas misturas de vidro não surgem com muita frequência e o esforço adequado para adaptar melhor as formas e características ainda requer habilidade técnica.
Um boletim de notícias recente da Stellarvue (um fabricante de telescópios dos EUA) discute a maneira como eles trabalham com os diferentes tipos de vidro disponíveis para dar novas reviravoltas aos projetos mais antigos. Stellarvue Newsletter
Ah, e se você conhece um astrônomo amador, mencione oculares "Ethos" para eles. Eles são um design recente que se tornou toda a raiva.
Do mundo da fotografia, houve ofertas recentes de designs de lentes mais recentes, que proporcionam mais luz em um ângulo reto no CCD / CMOS do que os designs de filmes mais antigos que poderiam acomodar os diferentes ângulos. Essas lentes tendem a ser chamadas de "digitais" ou prontas para uso digital, pois são construídas para proporcionar melhor iluminação aos poços do CCD.
Além disso, as ofertas recentes incluem lentes que tiram vantagem de ter apenas que iluminar um círculo menor de imagem para cobrir sensores menores. Isso permite tornar as lentes gerais menores e mais baratas.
Para uma pesquisa de como as coisas mudaram dentro de uma marca específica, você pode navegar pela página Pentax K-Mount de Bojidar Dimitrov . Sugiro observar como o design dos primos e zoom mudou ao longo dos anos. Mesmo assim, seria necessário um engenheiro óptico para descrever os detalhes de como e por que certas alterações foram feitas.
Além do design óptico, os revestimentos anti-reflexos também melhoraram ao longo dos anos. Eles se tornaram mais duráveis e mais eficientes.
Espero que isto ajude!
Reduzir o tamanho e o peso das lentes parece ser uma das principais áreas de foco. Por exemplo, a mais nova lente Canon EF 600mm com IS é realmente mais leve que a anterior não IS (5,4 kg vs 6 kg).
Em distâncias focais menores, você tem lentes ópticas difrativas usadas para lentes menores e mais leves, como a Canon 400mm f / 4 DO e a 70-300mm f / 4.5-5.6 DO.
Além do sensor de campo de luz LYTRO já referido aqui, há outras tecnologias que chamaram minha atenção recentemente: lentes líquidas, sensor orgânico e obturador global.
As patentes para essas lentes foram enviadas pelo menos pela Olympus, Samsung e Panasonic ( página de patentes ).
Eles usam um impulso elétrico para alterar o formato de uma bolha de líquido dentro da caixa da lente, que neste caso é o próprio elemento da lente.
Já existem no mercado algumas lentes como essa, mas elas são usadas em dispositivos de pequena escala, como webcams ( experimentando uma lente líquida e um driver IC ), acho que pode levar algum tempo até que elas saiam para câmeras reais.
As vantagens desta tecnologia são:
óculos sem movimento para zoom ou AF
menos óculos dentro da lente
resposta elétrica mais rápida
não motor no vidro
silêncio modo AF
EDIT: Quanto ao sensor orgânico, eu só sei que a Fuji fará isso, o nome sugere que ele usa componentes orgânicos e a Fuji afirma que esse sensor pode superar a qualidade de qualquer outro sensor FF, mais informações aqui .
Finalmente, o obturador global, citando:
um obturador global captura todas as informações de cada photosite em um chip de uma só vez
isso significa que ele pode remover os efeitos típicos dos sensores de corrente usando a persiana, como manchas na exposição, inclinação, oscilação e exposição parcial. Mais informações aqui .
Certamente ainda há melhorias sendo feitas nas lentes. O controle de qualidade do vidro que está sendo produzido melhorou com o tempo e também houve muitas melhorias nos revestimentos para reduzir reflexos / reflexos.
Além dos elementos reais da lente, também existem muitos outros componentes de uma lente que ainda estão sendo desenvolvidos, como por exemplo, os sistemas IS / VR, que se tornaram muito mais inteligentes nos últimos anos.
Para uma boa visão geral de algumas das tecnologias de ponta utilizadas nas lentes, consulte a página Canon L Series . (Sim, é mais ou menos apenas um grande anúncio para o canon, mas a página contém muitas informações interessantes.)
A Nikon tem uma seção de tecnologia óptica que também contém muitas informações boas, mas não tanto histórico (e nem tão chamativo).