O tamanho do círculo da imagem muda quando uma lente aumenta o zoom?

Quando uma lente de zoom é projetada para um círculo de imagem recortado (APS-C), o círculo de imagem permanece necessariamente tão pequeno em toda a faixa de zoom?

É facilmente compreensível que uma lente principal projetada para uma câmera APS-C, como a Nikkor DX 35mm F / 1.8G , tenha um círculo de imagem menor do que uma lente full-frame, como a Nikkor 35mm F / 1.4G .

No entanto, como isso funciona para lentes zoom? Veja a Nikkor DX 16-85mm, por exemplo. É uma lente DX projetada para câmera APS-C, mas quando você passa o zoom além de 24 mm (16 vezes o corte 1,5X), o círculo de imagem não fica grande o suficiente para um sensor de quadro completo? Ou não? Por quê?

Por fim, qual seria o ângulo de visão do zoom DX a 24 mm em uma câmera full-frame, se o círculo de imagem fosse suficiente para cobrir toda a área do sensor. Atualmente, muitos Nikon FX cortam a área do sensor quando uma lente DX é montada, mas estou começando a me perguntar se eles precisam fazer isso incondicionalmente. Talvez eles possam parar de cortar quando a lente é ampliada após um certo ponto?

Em algumas lentes, o círculo da imagem fica maior à medida que você aumenta o zoom.

Sei por experiência própria que a Canon EF-S 10-22 f / 3.5-4.5 faz isso. Com 12 mm, o círculo da imagem é grande o suficiente para um sensor de tamanho APS-H de 1,3x e em 15 mm é grande o suficiente para um sensor de 35 mm de quadro completo.

No entanto, lentes como a vinheta EF-S 17-55 f / 2.8 em todas as distâncias focais em tamanho cheio. Eu acredito que a abertura máxima constante tem algo a ver com isso, caso contrário, a quantidade total de luz que sai da lente mudaria de alguma forma, apesar da íris e da pupila de entrada permanecerem do mesmo tamanho.

Observe que o inverso não é necessariamente verdadeiro, o círculo da imagem não aumenta necessariamente com uma lente de abertura máxima variável. Algumas lentes Nikon contêm um defletor traseiro para reduzir o reflexo, e isso causa a mesma vinheta, independentemente da distância focal. Capas de pétalas integrais em ultra-largos podem ter o mesmo efeito.

Por fim, supondo que a DX 16-85mm não tenha vinheta no quadro completo a 24mm, ela terá o mesmo ângulo de visão que qualquer outra lente de 24mm - 73,7 graus na horizontal e 53,1 graus na vertical.

O corte condicional baseado na distância focal produziria uma relação muito estranha entre a distância focal e o ângulo de visão, com a lente ficando mais larga e mais estreita à medida que você aumenta o zoom!

Depende da lente individual, mas pode funcionar de maneira oposta à que você está imaginando.

Lembre-se de que, se a distância focal da lente for menor que a distância de montagem do sensor à parte traseira da lente, a lente deverá ter um design de retrofoco. (E que, com projetos de reflex de lente única, essa distância será algo em torno de 40 mm.) Ou seja, a parte traseira da lente tem uma distância focal muito mais longa que a distância focal do sistema de lentes tomada como um todo, mas está olhando através de uma janela côncava do mundo. É como olhar através do olho mágico da porta de um apartamento através de um telescópio. (É por isso que as lentes com teeny, minúsculos distâncias focais têm essa enorme elementos frontais - para que a pupila de entrada da lente fique visível para todo o campo de visão, o elemento frontal precisa ser muito maior do que a abertura calculada sugere.) Portanto, na distância focal mais curta de toda a lente , o segmento traseiro pode realmente ser configurado para ter a maior distância focal e, portanto, ter o cone de luz mais estreito atrás da lente e o menor círculo de imagem que a lente pode produzir.

Pode haver várias maneiras de atingir a mesma faixa de distância focal, portanto o padrão de variação nas alterações no tamanho do círculo da imagem pode ser diferente para diferentes lentes de zoom da mesma faixa. Navegando pelas opiniões de lentes em photozone.de, por exemplo, e observando apenas os gráficos de vinhetas, você verá que os problemas de vinhetas podem ocorrer nas duas extremidades da faixa de zoom ou até pior no meio da faixa de zoom. Quase todo zoom APS-C / DX, no entanto, exibe vinhetas significativas bem abertas na câmera para a qual foi projetada na maior parte da faixa, e isso não leva em consideração as vinhetas mecânicas fortes fora do círculo de imagem projetado, apenas o lento desbotamento óptico. Você sempre pode testar o círculo da imagem fora da câmera, aplicando zoom enquanto projeta a imagem em um pedaço de papel. É provável que você veja alterações de tamanho, mas não necessariamente onde e como você previu.

Eu não acho que valeria a pena alguém realmente desbloquear o próximo tamanho de corte entre, digamos, 42 e 44mm e, novamente, entre 58 e 63mm em uma lente, porque o círculo da imagem era um pouco maior apenas nesses intervalos - isso apenas levaria a confusão do usuário e reclamações dos consumidores.

Resposta simples: Não, isso não significa necessariamente. Usei uma lente Sigma 10-20mm f / 4-5.6, projetada para câmeras de corte 1.5x, em uma Canon 1D (corte 1.3x). Era utilizável - por valores generosos de utilizável; a nitidez dos cantos não era nada para escrever e as vinhetas dos cantos eram bastante severas - de 12 mm a 20. Abaixo de 12 mm, o círculo da imagem não cobria o sensor.