एफ-नंबर <1 के साथ लेंस के बारे में क्या खास है?

Question

तेज लेंस की बात करें तो विकिपीडिया का उल्लेख है

Nikon TV-Nikkor 35mm f / 0.9-Fastest Nikon लेंस कभी बनाया गया

उदाहरण के लिए, f / 0.5 लेंस मौजूद क्यों नहीं है?

क्या कोई विशेष निर्माण है जो f / 0.9 लेंस के लिए आता है?

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ध्यान दें कि यह सबसे तेज निकॉन लेंस है। Zeiss एक एफ / 0.7 बनाता है जो प्रसिद्ध रूप से स्टेनली कुब्रिक द्वारा कैंडललाइट दृश्यों के लिए उपयोग किया गया था: visual-memory.co.uk/sk/ac/len/page1.htm - हालांकि एफ / 0.5 के बारे में कभी नहीं सुना।

— इटई

Answer 1

व्यापक अधिकतम एपर्चर, अधिक प्रचलित ऑप्टिकल विपथन ("सरल" लेंस दिया जाता है) हो जाएगा। वाइड एपर्चर लेंस उचित लागत पर निर्माण करने के लिए तेजी से मुश्किल हो जाते हैं, क्योंकि आपको उन ऑप्टिकल फेरेशन को सही करने में अधिक प्रयास करना होगा। अतिरिक्त लेंस तत्वों को रंगीन विपथन को कम करने के लिए आवश्यक है (जो एफ / 2 की तुलना में व्यापक एपर्चर पर काफी भयावह हो सकता है), विकृतियों के लिए सही (रेक्टिलाइनर व्यवहार को बनाए रखने और विरूपण प्रभाव को कम करने के लिए), गोलाकार विपथन के लिए सही और इसके परिणामस्वरूप होने वाले फ़ोकस शिफ़्ट (या, गोलाकार विपथन में छोड़ दें, और अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनिक खुफिया के साथ फोकस शिफ्ट के लिए सही), आदि।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक बड़ा f / # अन्य समान लेंस के साथ अनुमत प्रकाश के अनुपात को बनाए रखना चाहिए। F / 1.4 लेंस की तुलना में f / 0.9 लेंस को 1.5 अधिक स्टॉप (2x से अधिक प्रकाश) की अनुमति देनी चाहिए, और एपर्चर के भौतिक आकार को प्राप्त करने के लिए अक्सर एक बड़े लेंस बैरल व्यास की आवश्यकता होती है। बैरल के व्यास को बढ़ाने के लिए, बहुत कम से कम, एक बड़ा सामने तत्व की आवश्यकता होती है, जो जल्दी से एक लेंस की लागत को जोड़ सकता है। एक f / 0.5 लेंस को लगभग 3 को अधिक प्रकाश को f / 1.4 लेंस (8x अधिक प्रकाश की मात्रा) के रूप में रोकने की अनुमति देनी चाहिए, और एक शारीरिक छिद्र की आवश्यकता होती है जिसका व्यास 2.8 गुना बड़ा होता है। ध्यान दें कि यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि सापेक्ष एपर्चर से गणना की गई शारीरिक एपर्चर का आकार केवल सामने वाले लेंस तत्व के माध्यम से देखा जाता है(जो सराय को थोड़ा बढ़ा देता है।) एपर्चर का वास्तविक भौतिक आकार आमतौर पर इतना बड़ा नहीं होता है, हालांकि f / 1 से परे विशेष रूप से बड़े अधिकतम एपर्चर वाले लेंस आमतौर पर भारी लेंस बैरल की आवश्यकता होती है। अधिक प्रकाशिकी के साथ माउंट से बड़े एपर्चर के लिए सही करना संभव है ... लेकिन व्यापक एपर्चर की अतिरिक्त लागत खेलने में आता है।

ऑप्टिकल विपथन के बढ़ते प्रभावों को ठीक करने की आवश्यकता के साथ संयुक्त, तेज लेंस को बड़े तत्वों की आवश्यकता होती है, अधिक समूहों में अधिक कांच, अधिक चलती समूहों के साथ, व्यापक छिद्रों में उपयोग करने योग्य गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए। यह जबरदस्त लागत है, अधिकांश फोटोग्राफरों के लिए सीमा से बाहर की कीमतों की आवश्यकता होती है। जब यह Zeiss जैसे निर्माता की बात आती है, तो f / 0.7 लेंस का निर्माण (पृथ्वी पर सबसे तेज़ कैमरा लेंस, जहाँ तक मुझे पता है), यह शायद एक पैसा बनाने वाले की तुलना में एक प्रतिष्ठा की बात है ... सबसे अच्छा लेंस निर्माता पृथ्वी पर बेहतर सभी मामलों में सबसे अच्छा लेंस था, है ना? ;)

(जैसा कि यह पता चलता है, ज़ीस बहुत कुछ करता है, अपने शानदार प्रकाशिकी को देखते हुए, और सबसे तेज़ 50 मिमी f / 0.7 लेंस के बीच, और सबसे लंबा और स्पष्ट टेलीफोटो लेंस उनके Apo Sonnar T * 1700mm f / 4 लेंस के साथ ... और) मेरा विश्वास करो, एक 1700 मिमी f / 4 लगभग 50 मिमी f / 0.7 के रूप में पागल है ... इतनी लंबी फोकल लंबाई के लिए प्रकाश का एक टन है! "

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एक f / 0.9 लेंस एक f / 1.4 की तुलना में ज्यादा प्रकाश के रूप में दो बार से अधिक में अनुमति चाहिए, और एक f / 0.5 3 होगा बंद हो जाता है f / 1.4 की तुलना में तेजी।

— इवान क्राल १

@ इवान (अपने विचार जारी रखना) ... 8 गुना अधिक प्रकाश में देना और व्यास 1.4 / 0.5 = 2.8 गुना अधिक ("लगभग दो बार" की तुलना में अधिक) की आवश्यकता होती है। संक्षेप में, किसी भी f / 0.5 लेंस को डिस्क के पार प्रकाश को उसकी फोकल लंबाई से दोगुना चौड़ा करना होता है और फिर भी इसे उचित तीखेपन के साथ विमान में केंद्रित करना होता है ।

— फुसफुसाए

@jr स्पष्टीकरण के लिए धन्यवाद। मैंने नहीं पकड़ा कि आप क्षेत्र के बारे में बात कर रहे थे और न कि f / संख्या। वास्तव में, आपका संदेश अभी भी "ए / एफ / 0.5 लेंस" और "ए / एफ 1.4 लेंस" को संदर्भित करता है, इसलिए हो सकता है कि आप अपने इच्छित अर्थ के साथ लगातार एफ / नोटेशन का उपयोग कर रहे हों।

— फुसफुसाए

@ जेआर तो मैं बहुत उलझन में हूँ। कृपया इन महत्वपूर्ण बिंदुओं की या तो (या दोनों) मेरी गलतफहमी को दूर करें। (1) "एफ /" अंकन पारंपरिक है। इसका मतलब केवल प्रवेश व्यास के अनुपात से फोकल लंबाई है, कभी कुछ और नहीं। (२) किसी आकृति का क्षेत्रफल उसके व्यास के वर्ग के समानुपाती होता है। ये @ इवान के विश्लेषण और मेरी निरंतरता के आधार हैं, लेकिन मैं उन्हें आपके विश्लेषण के साथ समेट नहीं सकता।

— whuber

सबसे हाल के संपादन पर - f / 0.9 से f / 1.4 लगभग 1, स्टॉप है, है ना? तो वह 2 ^ 1 that's गुना प्रकाश है, या लगभग 2.5 ×। और (जैसा कि इवान कहते हैं) f / 0.5 से f / 1.4 एक पूर्ण तीन स्टॉप है, या 8 × प्रकाश है। यह नाइटपैकिंग है और किसी भी तरह से आपकी बात को बदल नहीं सकता है। :)

— १३

Answer 2

F / 1.0 की तुलना में तेजी से लेंस मौजूद हैं, लेकिन 1.0 से नीचे पहुंचते ही कीमतें आसमान छू जाती हैं, क्योंकि आप इस सीमा के करीब हैं कि ग्लास वास्तव में आने वाली रोशनी को मोड़ सकता है! सहिष्णुता बहुत तंग हो जाती है और निर्माण महंगा होता है। सीमा कांच के लिए f / 0.5 के आसपास है (जो कि 1.5 का अपवर्तक सूचकांक है) तेजी से जाने के लिए आपको क्वार्ट्ज या नीलम जैसे अधिक विदेशी सामग्री का उपयोग करने की आवश्यकता होगी, लागत को और भी आगे बढ़ाएगा। मैंने एक बार एक थ्रेड ऑनलाइन पढ़ा था जिसमें किसी ने गणना की थी कि आप एक f / 0.25 लेंस लगा सकते हैं, लेकिन इसे पूरी तरह से हीरे से बना होगा ...

आपके पास तेजी से जाने के लिए एक बहुत अच्छा कारण होगा, "बिना फ्लैश के बेहतर चित्र घर के अंदर लेने के लिए" यह काफी नहीं करता है। यह कुछ ऐसा है जैसे "मैं पहली बार चंद्रमा की सतह पर चलने जा रहा हूं" ...

सबसे तेज़ लेंस जिसके बारे में मैंने सुना था कि वह f / 0.55 था, कैनन के दिग्गज f / 1.0 की तुलना में लगभग दो गुना तेज है! उनका उपयोग सिलिकॉन वेफर्स के लिथोग्राफिक नक़्क़ाशी के लिए किया जाता है और रिज़ॉल्यूशन को सीमित करने वाले विवर्तन से बचने के लिए एपर्चर की आवश्यकता होती है। समान प्रभाव जो f / 16 में डीएसएलआर के साथ नरम छवियों का कारण बनता है वह व्यापक और व्यापक एपर्चर पर होने लगता है क्योंकि आप अधिक विवरण निकालने की कोशिश करते हैं।

Comments

"विवर्तन से बचने के लिए एपर्चर की आवश्यकता होती है" काफी नहीं। विचलन को कभी भी टाला नहीं जा सकता है, लेकिन तेज़ लेंस से फोकल स्पॉट का आकार छोटा होता है। फोकल स्पॉट लेंस के निकास पुतली से विवर्तन का परिणाम है, और इसका आकार 2.44 * तरंग दैर्ध्य * एफ-संख्या है।

— कॉलिन के

हाँ, मैं विवर्तन समस्याओं का मतलब था। मैं स्पष्ट कर दूंगा।

— मैट ग्रम

+1 आकर्षक। मैं सोच रहा था कि क्या एफ / स्टॉप के लिए ज्यामितीय सीमाएं थीं और यह पता लगाया गया था कि कहीं न कहीं एफ / 0.7 के आसपास या तो साधारण चश्मे का उपयोग करके एकल (सरल) लेंस के लिए सीमा होगी । हालांकि, मेरे साथ यह हुआ कि एक संयोगवश यौगिक लेंस के साथ अत्यंत कम f / स्टॉप मिल सकता है, जैसे कि रेट्रोटेलेफोटो लेंस, या संभवतः फाइबर ऑप्टिक्स भी, इसलिए मुझे यह दावा करने में संकोच होगा कि f / 0.5 या f / 0.25 एक अंतिम सीमा है। : लोग ऐसे स्पष्ट अवरोधों को तोड़ने के बारे में चतुर हैं!

— whuber

शायद यह वह धागा है जो आपको उस जानकारी से मिला है? answer.google.com/answers/threadview?id=241629 यह कुछ समीकरण प्रदान करता है और अधिकतम एफ-संख्या पर अनुमान लगाने के लिए कुछ चरम मान डालता है।

— drfrogsplat

Answer 3

दूसरों ने पहले ही लागत का उल्लेख किया है, और वे सही हैं।

एक और जो संभवतः सबसे व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए अधिक सार्थक है, वह यह है कि आपके क्षेत्र की गहराई लगभग किसी में भी वाष्पित नहीं होगी। उदाहरण के लिए, लगभग 3 फीट दूर से 50 मिमी लेंस के साथ एक शॉट पर विचार करें - अधिक या कम विशिष्ट सिर / कंधे के प्रकार का शॉट। F / 1.0 पर, आपका DoF पहले से ही एक इंच के 3/4 ^ths तक नीचे है । F / 0.5 पर, यह लगभग इंच के 3/8 ^ths होगा - यदि, उदाहरण के लिए, आपने किसी की आंख की पलकों पर ध्यान केंद्रित किया है, तो आंख खुद-ब-खुद धुंधला हो जाएगी (या इसके विपरीत)।

मुझे लगता है कि अगर आपकी प्राथमिक महत्वाकांक्षा रात में कांच के नीचे टिकटों की तस्वीरों को शूट करना है, तो न्यूनतम डीओएफ एक समस्या नहीं होगी - लेकिन अधिकांश विषयों के लिए, इसका अच्छी तरह से उपयोग करना चुनौतीपूर्ण होगा।

Answer 4

"Zeiss सुपर-क्यू-गिगंटार 0.33 / 40 मिमी" नामक एक Zeiss लेंस है। हाँ, इसे f / 0.33 का अधिकतम एपर्चर मिला है और इसलिए यह अब तक का सबसे तेज लेंस है।

फिलहाल यह वेस्टलिच-ऑक्शन में नीलामी पर है। चूंकि मुझे यकीन नहीं है कि अगर मुझे इस तरह के पेज से लिंक करने की अनुमति है, तो यह विवरण है:

कार्ल जीस सुपर-क्यू-गिगंटार ०.३३ / ४० मिमी (सी। १ ९ ६०) यह कॉन्टारेक्स बुल्सये के लिए दुनिया का सबसे तेज लेंस है। कार्ल ज़ीस द्वारा सार्वजनिक संबंध उद्देश्यों के लिए बनाया गया अनोखा लेंस - एक्स बैरिंगर कलेक्शन।

मुझे वास्तव में यकीन नहीं है कि क्या इस राक्षस ने कभी चित्र बनाए, क्योंकि आसपास कोई नमूने नहीं हैं। हर कोई लेंस की तस्वीरें बनाने के लिए लग रहा था, लेकिन इसके साथ नहीं :-)

सुपर-क्यू-गिगंटार की तस्वीर

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हा! बस नाम से प्यार है ... 'गिगंतार' सिर्फ सुनने के लिए एक विशेष एहसास देता है!

— jrista

हालांकि यह कहा जाना चाहिए कि लेंस एक काम नहीं था, बल्कि 1960 के दशक के दौरान बड़े और बड़े एपर्चर पर निर्धारण के उत्तर के रूप में एक मॉकअप था। लेंस पदनाम "40 मिमी" पूरी तरह से डिजाइनर द्वारा निर्धारित किया गया था और इसके अंदर ऑप्टिक्स करने के लिए कुछ भी नहीं था। petpegel.com/2013/08/06/…

— ह्यूगो

Answer 5

तुम्हें पता है, मैं लेंस माउंट पर बहस करने जा रहा था और तब मुझे एहसास हुआ कि मेरे पास 200 मिमी एफ / 2.8 है और उस पर एपर्चर 71.4 मिमी है जो मेरे कैमरे पर खुलने से बड़ा है। तो, मैं केवल एक ही कारण के बारे में सोच सकता हूँ लागत है ...

माउंट व्यास की तुलना में एपर्चर के फायदे व्यापक रूप से प्राप्त करने के लिए, निर्माता को पीछे के तत्वों के साथ कुछ अतिरिक्त काम करना पड़ता है और इसकी लागत आएगी। यह एक लागत लाभ विश्लेषण बन जाता है क्योंकि वे एक लेंस पर प्रयास का खर्च करने वाले नहीं हैं जो तब इतनी लागत आएगी कि लगभग कोई भी इसे नहीं खरीदेगा (हर बार और फिर, Google कैनन 5200 मिमी लेंस)। उन्हें पूछना होगा कि किसी भी लेंस पर वास्तव में अतिरिक्त प्रकाश क्या देता है? मुझे लगता है, अधिकांश भाग के लिए, एक बार जब आप फोकल लंबाई के एपर्चर के 1: 1 के अनुपात में होते हैं, तो उत्तर बहुत अधिक नहीं होता है, या कम से कम औचित्य के लिए पर्याप्त नहीं होता है।

जैसे कि वे माउंट से बड़े एपर्चर के लाभ को कैसे निचोड़ सकते हैं, ठीक है, मैं भौतिक विज्ञानी या लेंस निर्माता नहीं हूं ... मैं लोगों को I. से अधिक स्मार्ट बनाता हूं। आपको बुरा लगता है, मुझे संदेह है कि वहाँ आप किसी भी फोकल लंबाई के लिए कितनी बड़ी ओपनिंग प्राप्त कर सकते हैं, इसकी एक सीमा, भले ही, लेकिन उस तक कैसे पहुंचे, मुझे नहीं पता।

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F / 0.7 F / 1.0 की तुलना में एक स्टॉप ब्राइट है। लेकिन उस स्टॉप की लागत बहुत अधिक होगी।

— निक बेडफोर्ड

याद रखें कि सापेक्ष एपर्चर से गणना की गई शारीरिक एपर्चर का आकार केवल सामने वाले लेंस तत्व के माध्यम से देखा जाता है (जो कि अंतर को थोड़ा बढ़ाता है।) एपर्चर का वास्तविक भौतिक आकार आमतौर पर इतना बड़ा नहीं होता है। अधिक प्रकाशिकी के साथ माउंट से बड़े एपर्चर के लिए सही करना संभव है ... लेकिन व्यापक एपर्चर की अतिरिक्त लागत खेलने में आता है।

— jrista

@jrista - क्या सुधार तब पीछे के तत्वों में नहीं होगा?

— जॉन कैवन

हाँ, यह आमतौर पर है। मुझे लगता है कि वे उस एग्जिट-पुतली सुधार को कहते हैं।

— jrista

मुझे लगता है कि @jrista की टिप्पणी यहां समग्र उत्तर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है - जबकि बाहर निकलने और प्रवेश के विद्यार्थियों को विषम बनाना संभव है, यह लेंस डिजाइन में पारंपरिक नहीं है और लगभग निश्चित रूप से व्यय में जोड़ देगा। En.wikipedia.org/wiki/Pupil_magnification

— mattdm