Was sind die konstruktiven Unterschiede zwischen einem Makro und einem normalen Objektiv?

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Ich verstehe, dass sich das Makroobjektivdesign darauf konzentrieren muss, bestimmte Abstände zwischen Objektiv und Sensor einzuhalten, um die minimalen Fokussierentfernungen zu verringern.

Ist die Platzierung des Objektivs und seiner Elemente jedoch der einzige Unterschied zwischen einem Makro und einem Prime-Objektiv oder einem anderen normalen Objektiv? ODER gibt es auch andere strukturelle Unterschiede?

Es gibt einige Beiträge, die sich mit den Unterschieden befassen, aber keine, die die "physischen" Unterschiede wirklich hervorheben.

user1266515
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Antworten:

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Eine einfache Linse (wie die Linse in einer Brille) erzeugt ein Bild in einem Abstand von f hinter der Linse für ein Objekt im Unendlichen (wobei f die Brennweite ist). Dieselbe Linse erzeugt ein Bild bei 2f hinter der Linse für ein Objekt 2f vor der Linse. Dadurch wird eine 1: 1-Vergrößerung erreicht, dh die Definition eines Makros. Somit ist jede Einzelelementlinse eine Makrolinse, wenn sie in einer Röhre 2f vom Sensor montiert ist .

Bei einem Mehrelementobjektiv (dh einem Kameraobjektiv) erzeugt das Objektiv ein Makrobild 2f hinter der hinteren Hauptebene für ein Objekt 2f vor der vorderen Hauptebene . Die minimale Fokusentfernung eines "normalen" Objektivs kann erhöht werden, indem es mithilfe von Verlängerungsrohren weiter vom Sensor entfernt wird. Daher ist es verlockend zu sagen, dass jedes Objektiv ein Makroobjektiv ist, wenn es im richtigen Abstand vom Sensor montiert ist (und daher gibt es keinen Unterschied zwischen einem Makroobjektiv und einem "normalen" Objektiv, abgesehen von der Länge der Röhre, die es mit der Kamera verbindet).

Die vordere Hauptebene kann sich jedoch innerhalb des Objektivs befinden, sodass bei einigen Objektiven der erforderliche Abstand von 2f von der vorderen Hauptebene ein Punkt innerhalb des Objektivs sein kann - was ein Problem darstellt! Ein Makroobjektiv ist also nur ein normales Objektiv, bei dem die vordere Hauptebene innerhalb von 2f von der Vorderseite des Objektivs und die hintere Hauptebene 2f - ffd von der Rückseite des Objektivs entfernt ist (wobei ffd die Flanschbrennweite ist ).

Die Position der Hauptebenen in einer Mehrelementlinse wird stark von der Verteilung der positiven und negativen Elemente in der Linse beeinflusst. Ein Retro-Fokus-Design, das üblicherweise von Weitwinkelobjektiven verwendet wird, drückt die Hauptebenen nach hinten, während ein Tele-Design sie nach vorne drückt. Dies ist der Grund, warum Sie tendenziell viel mehr Tele-Makroobjektive als Weitwinkelmakros sehen.

Zusätzlich zur Position der Hauptebenen werden Makrolinsen normalerweise so optimiert, dass sie ein flaches Feld aufweisen, dh das fokussierte Bild ist planar und nicht leicht gekrümmt. Dies ist keine Voraussetzung dafür, dass ein Objektiv ein Makro ist, sondern ein nützliches Merkmal von Objektiven, die zum Fotografieren flacher Objekte aus nächster Nähe verwendet werden, z. B. zum Kopieren von Dokumenten.

Matt Grum
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Danke für die Eingabe! Übrigens mit ".... bestimmten Abständen zwischen dem Frontlinsenelement und dem Sensor" meinte ich, dass bei allen Makrolinsen im Allgemeinen die Linse selbst weiter vom Sensor entfernt ist. Dies entspricht der Verwendung von Verlängerungsrohren oder Bälgen (bei einem normalen / einfachen Objektiv), die wiederum den minimalen Fokussierabstand zwischen Objektiv und Motiv verringern. Hoffe das macht Sinn :)
user1266515
@ user1266515 ok Ich verstehe Sie jetzt, ich habe die Frage bearbeitet, da der Schlüsselabstand zwischen der hinteren Hauptebene und dem Sensor liegt. Die Position des vorderen Elements beeinflusst zwar die Position der hinteren Hauptebene, aber auch die Position jedes anderen Elements in der Linse. Ich habe es einfach als "Abstände zwischen Linse und Sensor" belassen.
Matt Grum
Perfekt! Gibt es außerdem eine Idee zu welchem ​​Aspekt des physischen Linsendesigns Ihre Kommentaradressen "Makrolinsen sind normalerweise so optimiert, dass sie ein flaches Feld haben"?
user1266515
@ user1266515 Die Feldkrümmung hängt vom Brechungsindex des in der Linse verwendeten optischen Glases und dem Vorhandensein von Korrekturelementen ab und ist bei Tele-Designs natürlich weniger verbreitet.
Matt Grum
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Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass Makroobjektive für kurze Motiventfernungen optimiert sind. Aberrationen hängen von der Fokussierentfernung ab, und eine Nicht-Makro-Linse kann bei den beabsichtigten Entfernungen sehr gut und bei Verwendung mit einem Verlängerungsrohr dennoch schlecht sein.
Edgar Bonet
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Es ist auch ein mechanischer Kompromiss zu beachten: Wenn Sie eine sehr enge Fokussierung, insbesondere mit einem Einheitsfokussierobjektiv, ohne zusätzliches Zubehör zulassen möchten, müssen Sie einen signifikanten Unterschied in der Laufverlängerung zwischen unendlich und sehr eng fokussieren - was bedeutet, dass Sie dies benötigen Um die gesamte Einheit größer zu bauen - selbst im Unendlichkeitsfokus muss der eingefahrene Lauf irgendwo hin. Dies ist der Grund, warum viele Makroobjektive integrierte Gegenlichtblenden haben - der Lauf ist in den Seitenwänden dieser Gegenlichtblende versteckt ...

Rackandboneman
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