सुपरजूम लेंस छोटे लेकिन विशाल टेलीफोटो लेंस विशाल क्यों हैं?


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इस हफ्ते मैंने दो अलग-अलग कैमरा लेंसों के बारे में दो समाचार पढ़े हैं जो उन चीजों को बढ़ा सकते हैं जो बहुत दूर हैं।

पहला Nikon Coolpix P900 है , जो एक पॉइंट-एंड-शूट कैमरा है जिसकी कीमत $ 600 है, इसमें 83x ऑप्टिकल सुपरज़ूम लेंस है ("फुल-फ्रेम कैमरा पर 2,000 मिमी लेंस के रूप में समान क्षेत्र)", और देता है आप चाँद के craters देखते हैं।

दूसरा कैनन EV 1200 मिमी f / 5.6 L USM लेंस है , जिसका वजन 36 पाउंड है, इसकी कीमत $ 180,000 है, और यह लोगों को आधे मील की दूरी पर ले जा सकता है।

एक गैर-फ़ोटोग्राफ़र पूछ सकता है, "कोई व्यक्ति एक लेंस के विशाल टेलीस्कोप पर अपनी जीवन की बचत क्यों खर्च करेगा जब आप 1/300 मूल्य के लिए हाथ में कैमरे के साथ दूर की तस्वीरें ले सकते हैं?"

खैर, मैं मूल रूप से एक गैर-फोटोग्राफर हूं, और मैं यह सवाल पूछना चाहता हूं। बड़ा आपको क्या देता है जो छोटा प्रदान नहीं करता है? मैं समझता हूं कि लेंस में छोटे परिवर्तन आकार और कीमत में बड़ा अंतर कर सकते हैं, लेकिन यह पूरी तरह से एक अलग पैमाने का लगता है।

लेंस के प्रकाशिकी के साथ क्या हो रहा है जो छोटे को इतना छोटा बना सकता है और बड़े को इतना ... बड़ा होना चाहिए?

मैं लेंस को अलग बनाने के लिए एक मूल अंतर्ज्ञान प्राप्त करने की कोशिश कर रहा हूं, और मुझे एहसास है कि मैं इस बारे में पर्याप्त नहीं समझता हूं कि लेंस कैसे काम करते हैं, यहां तक ​​कि इन सेब और तरबूज की तुलना कैसे करें।


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जब यह उत्पादन में था तो कैनन 1200 मिमी लेंस लगभग 90K डॉलर में बिक गया। अब जब यह कैनन द्वारा पेश नहीं किया जाता है, तो मौजूदा कीमत का आधा (इस्तेमाल किए गए बाजार पर!) इस लेंस की दुर्लभता के कारण है। केवल 20 के बारे में जाना जाता था जो कभी भी बनाया गया था।
माइकल सी।

ध्यान दें कि प्रत्येक लेंस बहुत दूर की चीजों पर ध्यान केंद्रित कर सकता है, अर्थात, प्रत्येक लेंस अनंत तक ध्यान केंद्रित कर सकता है। जो आप कहने की कोशिश कर रहे हैं, उसके लिए सही शब्द यह है कि इन लेंसों का आवर्धन (ज़ूम नहीं) बहुत बड़ा है, क्योंकि वे दूरी में कुछ छोटा करते हैं, जो छवि पर बड़े दिखाई देते हैं। दूसरी ओर ध्यान देने का अर्थ है कि ये चीजें बहुत दूर तक तेज दिखाई देती हैं, लेकिन फिर भी बड़ी नहीं होती हैं। हर लेंस उन्हें तेज (फोकस) बना सकता है लेकिन हर लेंस उन्हें बड़ा (आवर्धन) नहीं बना सकता।
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यह बहुत बढ़िया बात है; परिज्ञान के लिए धन्यवाद। मैं पोस्ट को इस तरह संपादित करूँगा!
जेफरी

जवाबों:


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आप जिस 1200 मिमी लेंस का हवाला देते हैं, वह कुछ अलग है, क्योंकि यह बिल्ट-इन-ऑर्डर है, न कि सामान्य-बाजार लेंस - देखें कि टेलीस्कोप की तुलना में कुछ बड़े टेलीफोटो लेंस इतने महंगे क्यों हैं? और कुछ लेंस इतने महंगे क्यों हैं? । लेकिन सामान्य नियम सही है: सुपरज़ूम कैमरों की तुलना में डीएसएलआर और अधिकांश मिररलेस कैमरों के लिए लेंस विशाल होते हैं। इसके तीन सामान्य कारण हैं:

  1. इन सुपरज़ूम कैमरों में सेंसर छोटा होता है - आमतौर पर 1 / 2.3 "वर्ग, जिसका अर्थ है" थंबनेल आकार "। इसके विपरीत, उच्च अंत DSLR पर सेंसर आमतौर पर पारंपरिक 35 मिमी फिल्म के आकार के होते हैं, और मध्य-सीमा पर होते हैं। और निचले DSLR और मिररलेस कैमरे अभी भी मूल रूप से उस बॉलपार्क में हैं, और कई बार सुपरज़ूम की तुलना में बड़ा है। इसका मतलब है कि लेंस को एक बहुत छोटे सर्कल को प्रोजेक्ट करना है, और बदले में छोटा हो सकता है।
  2. हमेशा नहीं, लेकिन अक्सर, उन बड़े, भारी लेंसों में तेजी से अधिकतम एपर्चर होते हैं। इसके लिए बड़े अग्र तत्व (कम से कम!) की आवश्यकता होती है - जिसका अर्थ है अधिक ग्लास, अधिक व्यय, अधिक भार। सुपरज़ूम कैमरा को तेज़ (व्यापक अधिकतम एपर्चर) लेंस के साथ डिजाइन करना संभव होगा, लेकिन ऐसा करने से लेंस बड़ा होगा (और शायद इस तरह के विशाल ज़ूम रेंज के साथ बनाना मुश्किल होगा)। यह डिजाइन लक्ष्य के खिलाफ जाएगा, और इसलिए आप इसे आम तौर पर नहीं देखते हैं। दूसरे शब्दों में, यह एक प्रकार की टॉटोलॉजी है: सुपरज़ूम कैमरों में एक उच्च ज़ूम रेंज के साथ छोटे लेंस होते हैं क्योंकि वे करते हैं
  3. फिर हमेशा नहीं, बल्कि अक्सर: एसएलआर लेंस से अधिक की उम्मीद की जाती है, इसलिए उन्हें उच्च उम्मीदों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सभी लेंस डिजाइन कई अलग-अलग रूपों में आकार, वजन, लागत, या छवि गुणवत्ता में समझौता करते हैं - देखें कि छवि-गुणवत्ता की विशेषताएं लेंस को अच्छा या बुरा क्या बनाती हैं? । अधिकांश सुपरज़ूम डिज़ाइन प्राथमिकता देते हैं, और या तो लोगों को परिणामों के साथ रहने देते हैं (उस बाजार में कम योग्य खरीदार मानकर) या स्वचालित रूप से व्यापक सॉफ़्टवेयर सुधार लागू करते हैं।

यह अद्भुत ज़ूम रेंज बहुत अच्छा है, और अधिकतम फोकल लंबाई बराबर अद्भुत लगता है। लेकिन, आप कीमत चुकाते हैं। छोटे सेंसर स्वाभाविक रूप से कम प्रकाश को इकट्ठा करते हैं, सिर्फ इसलिए कि इसमें कम है। इसका मतलब है कि अधिक शोर, और इस पर भौतिकी को धोखा देने का कोई तरीका नहीं है। वास्तव में, आप बस उन बड़े लेंसों में से एक के साथ एक DSLR छवि से केंद्र को क्रॉप कर सकते हैं, और संभवत: लगभग एक समान परिणाम प्राप्त कर सकते हैं, भले ही संकल्प नाममात्र कम होगा (जब तक कि आपके पास बहुत उच्च अंत DSLR नहीं है)। ऐसा इसलिए है क्योंकि व्यावहारिक दृष्टिकोण से, ज़ूम क्रॉपिंग से लगभग अप्रभेद्य है

उदाहरण के अनुसार, यहाँ एक छवि काइला डुहमल ने अपने पिछवाड़े से ली और फ़्लिकर को CC-BY लाइसेंस के तहत एक उपभोक्ता-स्तर के डीएसएलआर के लिए उपभोक्ता-स्तर के ज़ूम का उपयोग करते हुए पोस्ट किया, यहाँ तक कि इस फसल को भरने के लिए भी नहीं। फ्रेम, लेकिन मुझे लगता है कि आपके द्वारा लिंक किए गए वीडियो में वास्तविक विवरण लगभग तुलनात्मक है।

काया डुहमल द्वारा "मून, बैक बैक यार्ड (13 अप्रैल 2014)"

कि एक लेंस के साथ हम में से कई एक "सुपरज़ूम" भी कहते हैं (शब्दावली कभी-कभी भ्रामक है!), कैनन 18-200 मिमी f / 3.5-5.6। इस लेंस का वजन लगभग 1.3 पाउंड है और यह 4 इंच लंबा है - कैनन का प्रो-ग्रेड 70-200 मिमी एफ / 2.8 (ध्यान दें कि ज़ूम कम रेंज भले ही दोनों 200 मिमी पर समाप्त हो!) का वजन दो बार से अधिक होता है, 2.9 पाउंड पर, और लगभग दो बार है! जब तक, और शायद विस्तार से कुछ बेहतर कर सकते हैं - लेकिन चंद्रमा वास्तव में इन मॉडलों के बीच प्राथमिक विभेदक नहीं है । इसके बजाय, यह तेजी से बढ़ा है और विरूपण और अन्य कलाकृतियों को कम किया है, तेजी से अधिकतम एपर्चर, अधिक ठोस निर्माण, और इसी तरह।

आपके पास अभी भी अधिक आकार, वजन और लागत है, हालांकि। बदले में, आप आम तौर पर उस "बाहर सभी तरह से रैक" स्थिति के बाहर बेहतर छवि गुणवत्ता प्राप्त करते हैं (और वास्तव में उस मामले में इतना ही नहीं।)


यह भी खूब रही! विस्तृत प्रतिक्रिया और लिंक के लिए धन्यवाद। क्या आप संख्या 2 से अधिक (या लिंक) बोल सकते हैं? ग्लास और अधिकतम एपर्चर गति के बीच शारीरिक संबंध मेरे लिए आकर्षक है, और मैं इसे बेहतर समझना पसंद करूंगा।
जेफरी

@ 2. परिणाम का अधिक परिणाम 2.) " EF 1200 L लीड ऑर्डर के साथ लगभग 18 महीनों तक चलने वाले विशेष ऑर्डर द्वारा उपलब्ध था। इतना लंबा लीड टाइम क्यों? एक कारण से, फ्लोराइट क्रिस्टल को बड़े होने में लगभग एक वर्ष का समय लगता है इस लेंस में उपयोग के लिए जमीन और पॉलिश की जानी चाहिए। इसके अलावा, लेंस "वस्तुतः हाथ से बनाया गया" है। "( Ref ) निर्माण समय निश्चित रूप से लागत में जुड़ जाता है।
अशक्त

मैं "छोटे सेंसर कम रोशनी लेता है" के साथ समस्या लेता हूं। एक छोटे सेंसर पर पर्याप्त प्रकाश प्राप्त करना वास्तव में आसान है; शोर छोटे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट से आता है।
पीटर - मोनिका

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@ पेटर आप मुद्दा लेते हैं या नहीं, यह मामला है! समान एक्सपोज़र के लिए - समान एफ-स्टॉप और शटर स्पीड (उदाहरण के लिए, f / 2.8 और )th) प्रत्येक सेंसर प्रति क्षेत्र प्रकाश की समान मात्रा को इकट्ठा करता है । लेकिन एक "सुपरज़ूम" क्लास सेंसर कुछ हद तक एपीएस-सी कंज्यूमर डीएसएलआर से 14 × छोटा है। इसका मतलब है कि यदि आप दोनों चित्र लेते हैं और एक ही आकार में प्रिंट करते हैं (या मॉनिटर पर प्रदर्शित करते हैं), तो सुपरज़ूम से छवि को बहुत अधिक विस्तारित करना होगा। एक ही प्रदर्शन और एक ही परिणाम के लिए, सुपरज़ूम छवि सचमुच प्रकाश से उत्पन्न होती है।
कृपया

अब, कोई इसके लिए एक लंबी शटर गति या उज्जवल एपर्चर का उपयोग करके क्षतिपूर्ति कर सकता है, और अंतिम चमक को स्थिर रखने के लिए माध्यम की संवेदनशीलता को कम कर सकता है - अगर DSLR आईएसओ 100 का उपयोग कर रहा है, तो आईएसओ 6 या 7. का उपयोग करें। फिर प्रकाश होगा वही।
कृपया

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कैनन लेंस की फोकल लंबाई 1200 मिमी और अधिकतम एपर्चर f / 5.6 है, जबकि निकॉन लेंस की फोकल लंबाई (लंबे समय तक) 357 मिमी और अधिकतम एपर्चर f / 6.5 है। तो कैनन लेंस लंबा है और इसमें तेज एपर्चर है, जिसके लिए फ्रंट में बड़े तत्व, 214 मिमी बनाम 55 मिमी की आवश्यकता होती है। यह एक पर्याप्त अंतर है और कैनन को बड़ा, भारी और अधिक महंगा बनाता है।

निकॉन एक छोटे सेंसर होने के कारण आगे देख सकता है, यह वास्तव में एक तस्वीर लेने के बराबर है, और नियमित छवि की दूरी में एक छोटे से हिस्से को काटकर इसे उड़ाने के लिए है। ऐसा करने से परिणाम कम होता है। तदनुसार, निकॉन लेंस एक बहुत छोटे छवि चक्र को प्रोजेक्ट करता है और कम प्रकाश को कैप्चर करता है, वास्तव में 15 गुना कम है, जिसका अर्थ है अधिक शोर के साथ एक छवि।

तो जबकि कैनन लेंस अधिक महंगा है यह एक उज्जवल, तेज छवि देगा।


ध्यान दें कि आप एक एफएफ कैमरा और एक 360 मिमी लेंस के साथ एक छवि ले सकते हैं और इसे कूलपिक्स के सेंसर के आकार के 6.22x तक फसल कर सकते हैं और छवियों को देखने का एक ही क्षेत्र होगा।
माइकल सी।

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एक लेंस और सेंसर आकार में संबंधित हैं। विशाल टेलीफोटो एक सेंसर के खिलाफ काम करता है जो 6 बार लंबा है, और सुपरज़ूम मिनी कैमरा के सेंसर के रूप में 6 गुना चौड़ा है।

परिणाम एक लेंस है जहां प्रत्येक तत्व व्यास का 6 गुना और मोटाई का 6 गुना है। तह तत्वों के बीच अंतर भी एक कारक 6 से बढ़ जाता है। और परिणाम: 6 * 6 * 6 = 216 गुना भारी! और एक लेंस जो 8 सेमी विस्तारित है, इसके बजाय 48 सेमी लंबा (3 बनाम 18 इंच) होगा।

फिर, एक बड़े लेंस का मालिक भी यह चाहता है कि वह उस मिनी ज़ूम से बेहतर प्रदर्शन करे - इसलिए यह अधिक सटीक है, और शायद और भी बड़े व्यास के घटक हैं।

और ऊपर जाओ कीमत और आकार ...


यह एक बहुत ही आवश्यक तर्क है (मात्रा और इसलिए रैखिक आकार के घन के साथ वजन तराजू, अन्य सभी चीजें समान हैं)। ऑफ-द-कफ का अनुमान बॉलपार्क में लगता है: छोटे लेंस के लिए 100 ग्राम मानकर, हम 216 * 100 = 21,600 ग्राम या ~ 21 किग्रा पर पहुंचते हैं।
पीटर - मोनिका

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आप एक अच्छा लेंस क्यों खरीदेंगे? क्योंकि इसमें अच्छी तस्वीरें लगती हैं। अन्य सभी चीजें समान होने के कारण, एक निश्चित फोकस लंबाई की छवि गुणवत्ता और एपर्चर समान मूल्य के ज़ूम लेंस के साथ प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

ज़ूम में सिद्धांत के कारण अधिक आंतरिक लेंस होते हैं जो अधिक त्रुटि और अधिक प्रतिबिंब पेश करते हैं, और इन त्रुटियों को एक छोटे एपर्चर के साथ मुखौटा करना चाहिए।

एक बड़ा एपर्चर वांछनीय क्यों है? यह आपको क्षेत्र की गहराई, धुंधला पृष्ठभूमि के साथ खेलने की स्वतंत्रता देता है; और यह स्पष्ट रूप से आपको प्रकाश कम होने पर बेहतर तस्वीर लेने देता है। 1 एक बड़ा एपर्चर एक लेंस की गुणवत्ता का एक संकेत भी है (यदि हम मानते हैं कि निर्माता में अधिकतम एपर्चर पर प्रत्येक लेंस के लिए न्यूनतम छवि गुणवत्ता मानक है)। एक बड़े-एपर्चर लेंस को समान फोकल लंबाई के साथ एक सस्ते, छोटे एपर्चर लेंस के एपर्चर में एक बेहतर छवि गुणवत्ता मिलनी चाहिए।

गुणवत्ता और क्षेत्र की गहराई के महत्व के लिए एक चित्रण के रूप में: मैंने एक बार निकॉन 135 मिमी / एफ 2 के साथ इस तस्वीर को लिया था (हालांकि मुझे वास्तविक एफ-स्टॉप सेटिंग याद नहीं है):

तीव्र अग्रभूमि और धुंधली पृष्ठभूमि

कूलपिक्स की तुलना थोड़ा अनुचित है क्योंकि छवि 35 मिमी की फिल्म पर बनाई गई थी, जिससे क्षेत्र की उथली गहराई होना आसान हो जाता है; किसी भी मामले में मुझे लगता है कि यह छवि उस 83x सुपर ज़ूम के साथ लेना असंभव होगा। फ्रेम, हाँ; लेकिन पृष्ठभूमि बहुत कम धुंधली होगी।

बड़े-एपर्चर लेंस का मुख्य नुकसान उनका आकार, वजन और मूल्य है। यह अनसुना नहीं है कि लोग बेहद महंगे उपकरण खरीदते हैं और फिर इसे कहीं भी नहीं ले जाते क्योंकि यह बोझिल है और चोरी या क्षतिग्रस्त भी हो सकता है, इसलिए वे हमेशा अपने सस्ते, छोटे हर दिन के उपकरणों का उपयोग करते हैं।


1 आधुनिक सेंसर की उच्च एएसए क्षमता और इलेक्ट्रॉनिक कैमरों की छवि स्थिरीकरण के साथ एक छोटा एपर्चर उतना कठिन नहीं है जितना कि किसी भी समय यह एनालॉग उपकरण के साथ था। एक निश्चित प्रकाश-स्तर के नीचे, आप बस छोटे एपर्चर के साथ फिल्म पर कोई भी हाथ से पकड़े गए चित्र नहीं ले सकते। आधुनिक कैमरों से आप कर सकते हैं; वे सिर्फ शोर कर रहे हैं।


दरअसल, P900 पर सुपरज़ूम में फ़ील्ड की बेहद संकीर्ण गहराई है। यह लगभग 50 गज की दूरी से लिया गया था, और विषय से एक पैर से कम की वस्तुएं ध्यान से बाहर हैं: i.stack.imgur.com/d4kfj.jpg (शॉट केंद्रित होना वास्तव में वास्तविक चुनौती थी।) शायद 10 गज की दूरी, पृष्ठभूमि (20 गज की दूरी पर एक छायांकित पहाड़ी) पूरी तरह से गायब हो जाती है: i.stack.imgur.com/6PSox.jpg
जिम

@JimDemers दिलचस्प। लेकिन फोकल लंबाई वहां बहुत बड़ी होनी चाहिए, शायद अधिकतम; यह क्षेत्र की बहुत उथली गहराई की ओर जाता है। यह 135 मिमी के बराबर फोकल लंबाई को कैसे देखता है?
पीटर - मोनिका
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