क्या लेंस की दुनिया में विकास होता है?


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अब, मैं एक विशेषज्ञ नहीं हूँ, इसलिए यदि यह पोस्ट आपको हँसाती है, तो आपका स्वागत है। फिर भी, जहां तक ​​मुझे पता है कि मूल रूप से दो घटक हैं जो कैमरे की तस्वीरों की संभावित गुणवत्ता निर्धारित करते हैं:

  • सेंसर
  • लेंस (ते)

मुझे पता है कि सेंसर तकनीक अभी भी वर्षों में सुधार कर रही है, लेकिन लेंस के बारे में क्या? क्या उस क्षेत्र में कोई विकास हुआ है (जैसे चिकना ग्लास या कुछ और), या लेंस तकनीक डिजिटल युग से पहले ही सिद्ध हो चुकी है?

जवाबों:


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हाँ। चार क्षेत्रों में विकास होता है: कंप्यूटर डिजाइन, सामग्री विज्ञान, सुविधाएँ, और अंत में एक श्रेणी जिसे मैं "बेहतर अलग नहीं" कहूंगा।

कंप्यूटर डिजाइन

लेंस डिजाइन हमेशा कला और विज्ञान का मिश्रण रहा है। पिछली शताब्दी के पहले भाग में, कला स्पष्ट रूप से प्राथमिक थी (वैज्ञानिक लेंस डिजाइनरों के लिए भी)। अब, लेंस डिजाइन सॉफ्टवेयर विज्ञान की ओर संतुलन को स्थानांतरित करता है। वहाँ निश्चित रूप से अभी भी कला है जिसमें मनभावन प्रतिपादन के साथ एक लेंस बनाया जाता है, लेकिन विज्ञान निश्चित रूप से मदद करता है। प्रत्येक लेंस विभिन्न बाधाओं के बीच एक समझौता है: ऑप्टिकल (aberrations, sharpness, telecentricity, zoom, parafocal Disvarifocal), भौतिक (तत्वों, आकार और वजन की संख्या), और लागत (उपयोग किए गए तत्वों का प्रकार, गुणवत्ता, जटिलता)। सॉफ्टवेयर डिजाइनरों को पूर्वनिर्धारित स्वीकार्य मानदंड के भीतर एक लेंस बनाने में मदद करता है, और इससे उन्हें यह पता लगाने में मदद मिलती है कि क्या अवधारणाएं ध्वनि हैं या नहीं यह निर्धारित करने के लिए बहुत सारे पैसे खर्च करने से पहले सिमुलेशन का उपयोग करते हुए लेंस।

यह सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर में सामान्य सुधार (जैसा कि फ़ोटोशॉप या किसी भी सीएडी प्रोग्राम में सुधार देख सकता है), और प्रकाशिकी और फोटोनिक्स के क्षेत्र में दोनों का अनुसरण करता है। कम्प्यूटेशनल फ़ोटोग्राफ़ी में वही प्रगति जो लिटरो लाइट-फील्ड कैमरा को यहां से बाहर निकलने में मदद करती है। और बदले में सॉफ्टवेयर में ये प्रगति इस तरह से बनाए गए आधुनिक लेंस डिजाइनों में परिलक्षित होती है।

मैं इस श्रेणी के साथ विनिर्माण में सुधार में कमी लाने जा रहा हूं; हो सकता है कि वह अपने लायक हो। आधुनिक विनिर्माण तकनीक कम्प्यूटरीकृत मशीनरी का उपयोग मज़बूती से जटिल व्यक्तिगत लेंस तत्वों का उत्पादन करने के लिए करती है , जिससे उनका उपयोग कम खर्चीला हो जाता है जहाँ वे पहले शायद ही महंगी हो।

भौतिक विज्ञान

तीन बड़े क्षेत्र हैं जहां यह महत्वपूर्ण है।

सबसे पहले, ग्लास। फोटोग्राफिक लेंस के लिए अलग-अलग वांछनीयता के साथ ग्लास की विभिन्न रचनाओं में अलग-अलग ऑप्टिकल गुण होते हैं - उदाहरण के लिए, कम अपवर्तक सूचकांक, कम फैलाव, और उच्च प्रकाश संप्रेषण सभी अच्छे हैं। वांछनीय गुणों के साथ ग्लास बनाने के कई पुराने तरीके काफी महंगे थे या अन्य गंभीर कमियां थीं । भौतिक विज्ञान में प्रगति ने उन डाउनसाइड्स के बिना समान गुणों के साथ कांच का उत्पादन किया है । संभावना है कि ऐसा ही होता रहेगा।

दूसरे, लेंस पर कोटिंग्स में सुधार हुआ है। चकाचौंध को कम करने के लिए सभी अच्छे लेंसों पर इनका उपयोग किया जाता है , जो बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि चारों ओर घूमने वाले प्रकाश की छवि की गुणवत्ता कम हो जाती है। नए कोटिंग्स यह बेहतर, अधिक सस्ते में करते हैं, और अन्य वांछनीय गुण हैं जैसे उंगलियों के निशान और धूल को हटाना।

और तीसरा: प्लास्टिक ! हम उस बिंदु पर नहीं हैं जहाँ प्लास्टिक के तत्व किसी भी चीज़ में खिलौना लेंस की जगह ले सकते हैं, लेकिन प्लास्टिक का उपयोग लेंस निर्माण में किया जाता है जहाँ धातु पहले होगी। कुछ मामलों में, यह सिर्फ गुणवत्ता के लिए कोई चिंता के साथ उन्हें सस्ता बनाने के लिए है, लेकिन जब अच्छे प्लास्टिक का अच्छी तरह से उपयोग किया जाता है, तो वे गुणवत्ता बनाने के लिए कोई समझौता नहीं के साथ एक लेंस हल्का और छोटा कर सकते हैं।

विशेषताएं

मैं छवि स्थिरीकरण को उजागर करने जा रहा हूं, क्योंकि यह स्पष्ट है। आधुनिक लेंस स्थिरीकरण से लाभ के पांच स्टॉप की पेशकश कर सकते हैं - अर्थात, एक ही तेज के साथ 32 × लंबे समय तक शटर गति। और आईएस में नए अग्रिम अधिक जटिल और विभिन्न प्रकार के आंदोलन के लिए सही हैं । चूंकि यहां प्रतिस्पर्धा भयंकर है और बहुत सारे विचार अभी भी अनछुए हैं, उम्मीद है कि इस क्षेत्र में तेजी से सुधार जारी रहेगा।

जैसा कि बोकेह - आउट-ऑफ-फोकस क्षेत्रों की दृश्य गुणवत्ता - एक तेजी से महत्वपूर्ण कारक बन गया है, एक उच्चतर एपर्चर ब्लेड और गोल किनारों के साथ ब्लेड अधिक सामान्य हैं। प्रीमियम पोर्ट्रेट-लेंस डिज़ाइन पर यह सुविधा लंबे समय से उपलब्ध है, लेकिन अब यह निकॉन और पेंटाक्स की तरह, निचले-निचले "निफ्टी पचास" पर भी लगभग एक फ़ीचर होना चाहिए ।

एक अन्य उदाहरण बेहतर है-लेंस मोटर्स में, रिंग-प्रकार अल्ट्रासोनिक डिजाइनों का उपयोग करना। और फिर भी एक और उदाहरण नए पेंटाक्स लेंस में क्लच तंत्र है, जो शरीर-संचालित ऑटोफोकस के साथ भी पूर्णकालिक मैनुअल फोकस की अनुमति देता है। या, कुछ पेंटाक्स लेंस में एक चतुर अंतर्निहित / पुल-आउट लेंस हुड है। यह ऑप्टिकल डिजाइन के साथ कुछ भी नहीं है, लेकिन व्यावहारिक नवाचार का एक उदाहरण है जो फोटोग्राफर के लिए वास्तव में फायदेमंद है।

मौसम-सीलिंग एक और विशेषता है: इसके बारे में कुछ भी विशेष रूप से अभिनव नहीं है (कुछ भौतिक विज्ञान को छोड़कर, शायद), लेकिन इसे और अधिक लेंस डिजाइन में फिटिंग प्रगति है।

जैसा कि वीडियो और फ़ोटोग्राफ़ी के बीच अधिक अभिसरण है, हम इससे संबंधित कुछ और बदलाव देखेंगे: अधिक मौन संचालन, और स्टेपलेस एपर्चर सेटिंग्स (इसके बजाय पारंपरिक स्टॉप या पूर्व-निर्धारित अंशों तक सीमित होने के बजाय, यह बिना फिल्म को फिल्माए हुए सुचारु परिवर्तन की अनुमति देता है) जोखिम के कारण कूदता है)। गैर-वीडियो परिप्रेक्ष्य से देखे जाने पर, इनमें से कई विशेषताएं अगली श्रेणी में आती हैं, उदाहरण के लिए, स्टेपलेस एपर्चर वास्तव में अभी भी फोटोग्राफी के लिए बहुत अधिक लाभ के साथ एक सुविधा नहीं है

बेहतर नहीं, बस अलग

इस श्रेणी में: डिजिटल लाभ के लिए किए गए परिवर्तन, और छोटे सेंसर के लिए नए डिजाइन।

डिजिटल के लिए, डिजाइन को फिल्म पर सेंसर सामग्री की बढ़ी हुई प्रतिबिंब को ध्यान में रखना चाहिए। इसका मतलब यह है कि वहाँ अधिक आवारा प्रकाश बाउंस वापस से वहाँ पहले था लेंस में। इसके अतिरिक्त, अधिकांश सेंसर प्रकाश की कम क्षमा करते हैं जो सीधे-सीधे नहीं आते हैं, जिससे टेलीसेंट्रिक डिज़ाइन अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है।

और, छोटे सेंसर का मतलब है कि लेंस को एक छोटी छवि चक्र के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है, या कम से कम उन महत्वपूर्ण गुणों के साथ केवल केंद्र के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, बिना इस बात की परवाह किए कि फुल-फ्रेम पर कोने क्या होंगे। यह छोटे, हल्के और सस्ते डिजाइनों की अनुमति देता है जो अभी भी उत्कृष्ट छवि गुणवत्ता प्रदान करते हैं - पेंटाक्स डीए लिमिटेड श्रृंखला यहां पोस्टर-बच्चा है, जिसमें smc DA 15 मिमी f / 4 ED AL लिमिटेड हाल ही में अभिनव लेंस डिजाइन का एक उदाहरण है जिसमें कई शामिल हैं जिन चीजों को मैंने ऊपर सूचीबद्ध किया है।

एक और बदलाव है जो इस श्रेणी में भी रखा जा सकता है। कई कैमरे अब वर्णनात्मक दोष और बैरल विरूपण जैसे लेंस दोषों के स्वचालित सॉफ्टवेयर सुधार की पेशकश करते हैं। वास्तव में, कुछ बिंदु और शूट और कॉम्पैक्ट विनिमेय लेंस कैमरों में, यह भी वैकल्पिक नहीं है - यह सिर्फ पर है। कैमरा लेंस के साथ इलेक्ट्रॉनिक रूप से संचार करता है और "जानता है" कैसे उस लेंस मॉडल के विशेष quirks की भरपाई करने के लिए RAW प्रसंस्करण में छवि को समायोजित किया जाए। यह लेंस के डिजाइन के लिए समझौता मापदंडों को अलग करने की अनुमति देता है: उन कारकों को जो सॉफ्टवेयर में आसानी से ठीक किया जा सकता है जंगली जाने के लिए छोड़ दिया जा सकता है, और अन्य वांछित विशेषताओं से परे ले जाया जाता है जो वे अन्यथा हो सकते हैं। अभी, फोकस मुख्य रूप से आकार, वजन और लागत पर है, लेकिन जैसे-जैसे इमेज प्रोसेसिंग तेज और बेहतर होती जाती है, इस सोच को हाई-एंड डिजाइन में भी आते हुए देखना आश्चर्यजनक नहीं होगा।


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"नॉट बेटर, जस्ट डिफरेंट" श्रेणी के संबंध में, मुझे वास्तव में उम्मीद है कि प्रमुख ब्रांड जल्द ही कुछ अच्छे एपीएस-आकार के प्राइम के साथ सामने आएंगे। मैं वास्तव में 24 मिमी f / 2 के लिए जा सकता था।
इवान क्राल

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आईरिस आकार की तुलना में बोकेह के लिए भी अधिक है ; आधुनिक लेंस डिजाइन में बहुत सारे काम यह सुनिश्चित करने में जाते हैं कि भ्रम का आउट-ऑफ-फोकस सर्कल एक प्रकार का रिंग आकार ( निसेन-बोकेह ) के बजाय एक फजी डॉट है । निर्विवाद रूप से किंग ऑफ क्रीम, सोनी (मिनोल्टा) 135 मिमी f / 2.8 [T / 4.5] STF एक अपोडीज़ेशन तत्व डालने के लिए एक स्टॉप-एंड-थर्ड लाइट देता है, जिस पर एक तरह का रेडियल-ग्रैजुएटेड ND फिल्टर होता है। स्टेरॉयड, यह सुनिश्चित करने के लिए कि बोकेह में सही विशेषताएं हैं (10-ब्लेड वाले आईरिस के साथ)। नए लेंस बाहरी तत्व और प्रकाश हानि के बिना एक ही चीज़ को पूरा करने की कोशिश करते हैं।

@StanRogers - ओह, बिल्कुल। मुझे यह आभास देने का कोई मतलब नहीं था कि ब्लेड सभी को बोकेह थे, बस उस प्रवृत्ति के लिए ड्राइवर है।
Mattdm

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@mattdm - कि आलोचना की तुलना में एक एनोटेशन के रूप में अधिक था (जैसा कि मेरी अधिकांश टिप्पणियां हैं; मुझे उम्मीद है कि लोग इसे समझेंगे)। मुझे सिर्फ अच्छे उत्तरों में संपादन की चीजों से नफरत है - मुझे रोलिंग स्टोन के हर मुद्दे के कवर पर अपने मुस्कुराहट के चेहरे को देखने की जरूरत नहीं है (अंतिम संपादक के लिए सह-क्रेडिट के बारे में कुछ ऐसा है जो मुझे सीधे तौर पर परेशान करता है)।

मैं अंतिम पैराग्राफ को ठीक से "बेहतर" मानता हूं: लेंस डिज़ाइन में अधिक स्वतंत्रता प्राप्त करने के लिए सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना, या यहां तक ​​कि कई प्रतिस्पर्धी आयामों में से एक को काट देना अविश्वसनीय प्रगति प्रतीत होती है।
राफेल

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शौकिया खगोल विज्ञान की दुनिया से बात करते हुए, वहाँ लेंस के साथ काफी विकास हो रहा है। ऐपिस और उद्देश्य सभी नए, विदेशी ग्लास और कंप्यूटिंग संसाधनों का उपयोग कर रहे हैं ताकि अच्छी तरह से अपवर्तक उपकरणों को डिजाइन किया जा सके। नए ग्लास मिक्स बहुत बार नहीं आते हैं और आकार और विशेषताओं को बेहतर बनाने के लिए उचित प्रयास के लिए अभी भी तकनीकी कौशल की आवश्यकता होती है।

स्टेलरव्यू (एक यूएस टेलीस्कोप निर्माता) के एक हालिया समाचार पत्र ने पुराने डिजाइनों को नया मोड़ देने के लिए विभिन्न प्रकार के ग्लास के साथ काम करने के तरीके पर चर्चा की। स्टेलरव्यू न्यूज़लैटर

ओह, और यदि आप एक शौकिया खगोलशास्त्री को जानते हैं, तो उनके लिए "एथोस" ऐपिस का उल्लेख करें। वे हाल ही में एक डिजाइन है जो सभी क्रोध बन गए हैं।

फ़ोटोग्राफ़ी की दुनिया से, हाल ही में नए लेंस डिजाइनों के लिए प्रसाद मिला है जो सीसीडी / सीएमओएस बनाम पुराने फिल्म डिजाइनों में सीधे-सीधे कोण पर अधिक प्रकाश देते हैं जो विभिन्न कोणों को समायोजित कर सकते हैं। इन लेंसों को "डिजिटल" या डिजिटल रेडी कहा जाता है क्योंकि वे सीसीडी कुओं के लिए बेहतर रोशनी देने के लिए बनाए जाते हैं।

इसके अतिरिक्त, हाल के प्रसाद में लेंस शामिल हैं जो केवल छोटे सेंसर को कवर करने के लिए एक छोटी छवि सर्कल को रोशन करने का लाभ उठाते हैं। यह समग्र लेंस को छोटा और कम खर्चीला बनाने की अनुमति देता है।

एक विशिष्ट ब्रांड के भीतर चीजें कैसे बदल गई हैं, इसके सर्वेक्षण के लिए, आप Bojidar दिमित्रोव के पेंटाक्स के-माउंट पेज को ब्राउज़ कर सकते हैं । मैं यह देखने का सुझाव देता हूं कि पिछले कुछ वर्षों में प्रिम्स और ज़ूम के लिए डिज़ाइन कैसे बदल गए हैं। फिर भी, यह एक ऑप्टिकल इंजीनियर ले जाएगा कि कैसे और क्यों कुछ बदलाव किए गए थे।

ऑप्टिकल डिजाइन के अलावा, विरोधी चिंतनशील कोटिंग्स ने भी वर्षों में सुधार किया है। वे अधिक टिकाऊ और अधिक कुशल बन गए हैं।

उम्मीद है की यह मदद करेगा!


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लेंस के आकार और वजन को नीचे लाना फोकस के प्रमुख क्षेत्रों में से एक है। उदाहरण के लिए, आईएस के साथ नया कैनन ईएफ 600 मिमी लेंस वास्तव में पिछले गैर-आईएस एक (5.4 किलोग्राम बनाम 6 किलो) की तुलना में हल्का है।

छोटी फोकल लंबाई में, आपके पास विवर्तनिक प्रकाशिकी का उपयोग किया जाता है जो कैनन के 400 मिमी f / 4 DO और 70-300mm f / 4.5-5.6 DO जैसे छोटे और लाइटर लेंस के लिए बनाते हैं।


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LYTRO लाइट फील्ड सेंसर के अलावा यहां पहले से ही उल्लेखित अन्य तकनीकें हैं जिन्होंने हाल ही में मेरा ध्यान आकर्षित किया, लिक्विड लेंस, एक ऑर्गेनिक सेंसर और एक ग्लोबल शटर।

इस लेंस के लिए पेटेंट कम से कम ओलंपस, सैमसंग और पैनासोनिक ( पेटेंट पेज ) द्वारा प्रस्तुत किए गए हैं ।

वे लेंस मामले के अंदर तरल के बुलबुले के प्रारूप को बदलने के लिए एक विद्युत आवेग का उपयोग करते हैं, जो इस मामले में स्वयं एक लेंस तत्व है।

बाजार से इस तरह के कुछ लेंस पहले से ही हैं, लेकिन उनका उपयोग छोटे पैमाने पर उपकरणों जैसे कि वेबकैम ( एक तरल लेंस और चालक आईसी के साथ प्रयोग ) पर किया जाता है, मुझे लगता है कि यह कुछ समय हो सकता है जब तक कि वे असली कैमरों के लिए नहीं आते हैं।

इस तकनीक का लाभ ये हैं:

  • जूम या वायुसेना के लिए गैर-आंदोलन चश्मा

  • लेंस के अंदर कम चश्मा

  • तेजी से विद्युत प्रतिक्रिया

  • कांच पर गैर मोटर

  • मौन AF मोड

संपादित करें: जैसा कि मुझे पता है कि फ़ूजी इसे बनाएंगे, कार्बनिक सेंसर का नाम है, इसमें कार्बनिक घटकों का उपयोग करने का सुझाव है और फ़ूजी का दावा है कि यह सेंसर किसी भी अन्य एफएफ सेंसर की गुणवत्ता को पार कर सकता है, यहां अधिक जानकारी ।

अंत में वैश्विक शटर, उद्धृत:

एक ग्लोबल शटर एक बार में एक चिप पर हर फोटोसाइट से सभी जानकारी को कैप्चर करता है

इसका मतलब यह है कि यह रोलिंग शटर का उपयोग करके वर्तमान सेंसर से विशिष्ट प्रभावों को हटा सकता है जैसे कि प्रदर्शनी स्मियरिंग, तिरछा, वबल और आंशिक एक्सपोज़र। अधिक जानकारी यहाँ


अरे हां! वह मस्त माल है।
Mattdm

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लेंस के लिए निश्चित रूप से अभी भी सुधार किए जा रहे हैं। उत्पादित किए जा रहे ग्लास के गुणवत्ता नियंत्रण में समय के साथ सुधार हुआ है, और प्रतिबिंबों या चमक को कम करने के लिए कोटिंग्स में बहुत सुधार हुए हैं।

वास्तविक लेंस तत्वों के अलावा, एक लेंस के कई अन्य घटक भी हैं जो अभी भी विकसित हो रहे हैं, उदाहरण के लिए आईएस / वीआर सिस्टम हैं, जो हाल के वर्षों में कहीं अधिक बुद्धिमान हो गए हैं।

कुछ उच्च अंत प्रौद्योगिकी के अच्छे अवलोकन के लिए जो लेंस में जाती है कैनन एल सीरीज पेज की जाँच करें । (हां, कमोबेश कैनन के लिए एक बड़ा विज्ञापन है, लेकिन पेज में बहुत सारी रोचक जानकारी है।)

निकॉन में एक ऑप्टिक्स टेक्नोलॉजी सेक्शन है जिसमें बहुत सारी अच्छी जानकारी है, लेकिन उतना इतिहास नहीं है (और काफी आकर्षक नहीं है)।

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