Was sind die theoretischen minimalen und maximalen Aperturen?

Gibt es eine maximale Blende, für die ein Objektiv geöffnet werden kann? Was ist mit einer minimalen Blende, auf die geschlossen werden kann? Sind diese Konzepte überhaupt sinnvoll? Gibt es ein Objektiv mit der engsten Blende der Welt? Gibt es einen mit dem breitesten?

Eine Blende könnte geschlossen werden, was effektiv eine unendlich große Blendenzahl ist, da kein Licht durchkommt. Die schnellstmögliche (kleinste Blendenzahl) ist etwas schwieriger. Die Geschwindigkeit einer Linse ist durch das Verhältnis der Eintrittspupille zur Brennweite der Linse begrenzt. Je länger die Brennweite ist, desto größer muss die Eintrittspupille sein. Theoretisch könnten Sie eine sehr sehr große machen, aber irgendwann wird die Menge an Glas es schaffen, so dass Sie physisch mehr Licht verlieren würden, als Sie gewinnen würden.

Der "Rekord" für das schnellste Objektiv ist wohl das f / .33 Super-Q-Gigantar 40mm, aber es war wirklich nur ein Marketing-Gimmick und nur eines wurde jemals hergestellt. Es ist nicht wirklich funktionsfähig. Es gibt eine funktionale 1: 0,7-Linse, aus der 10 hergestellt wurden. Sechs wurden von der Nasa gekauft, Carl Zeiss behielt einen für sich und drei von ihnen wurden von Stanley Kubrick gekauft und im Film Barry Lyndon verwendet.

Theoretisch sollte es möglich sein, Objektive schneller zu entwerfen, aber Kosten und Nutzen sind es einfach nicht wert. Die Objektive werden zu teuer und komplex und bieten keinen wesentlichen Nutzen für den Aufwand, da die Schwierigkeit schneller als exponentiell steigt. (Da jede Blende eine Verdoppelung der Größe erfordert und physikalische Probleme es für jede zusätzliche Blende mehr als doppelt so kompliziert machen.)

Die Physik spielt eine Rolle bei der Beantwortung Ihrer Frage und diese Informationen sind da draußen. Die Grundlagen dieser verknüpften Diskussion sind, dass der Brechungsindex des Linsenmaterials die maximale Apertur beeinflusst, die Sie erreichen können. Für reines Glas mit einem Brechungsindex von 1,5 beträgt die maximale Apertur etwa 1: 0,5. Bessere Substanzen wie Diamanten mit einem Brechungsindex von 2,417 können eine Blende von 1: 0,235 mit entsprechenden wahnsinnigen Betriebskosten ergeben (überlegen Sie, wie viel eine Linse aus reinem Diamant kosten könnte). Die Linsenmachergleichung ist die Basis für die Zahlen.

Was die minimale Apertur betrifft, könnte man im Grunde genommen auf ein Loch von atomarer Größe kommen, das groß genug ist, um ein Photon durchzulassen, aber das ist für alles nutzlos. Bei vielen Objektiven führt das Erreichen einer Stelle um 1: 11 oder höher zu einem Schärfeverlust in Abhängigkeit von der Beugung. Daher ist 1: 32 für 35-mm-Objektive der beste Ausgangspunkt, obwohl sie für größere Formate kleiner werden können so. Lochblenden liegen oft im kleineren Bereich, bis zu 1: 177 (Lensbaby hat eine solche). Selbst wenn die Optik in der Lage wäre, so etwas perfekt zu handhaben, sollten Sie überlegen, wie hoch ISO und Verschlusszeiten sein müssen, um ein Bild zu erhalten. Irgendwann ist der Wert also so gut wie Null, es sei denn, Sie sind verschwommen Abstracts.

Es gibt viele Begriffe, die sich auf die Blende beziehen, aber lassen Sie uns das Interessanteste für uns herausfinden : Nach Wikipedia : "Die Winkelöffnung N eines Objektivs wird durch die Blendenzahl f / ausgedrückt, die das Verhältnis der Brennweite f zu der ist Durchmesser der Eintrittspupille D: "

N = f / D.

Die minimale Blende ist also einfach: Sie schließen einfach das Loch und haben eine Blende von Null (f / ∞).

Aber durch das clevere Design kann man ganz leicht unter magisches 1: 1 kommen. Keine Notwendigkeit für Diamantlinsen, wie John Cavan sehr erklärt. Sie können einfach viel Licht mit einem Frontelement aufnehmen, das so groß ist, wie Sie möchten (D), und es auf das betrachtete Bild drücken (das sich auf die Brennweite bezieht).

In der heutigen Welt können Sie diesen Effekt erzielen, wenn Sie beispielsweise den Metabones T Speed ​​Booster 0.64 oder 0.71 Konverter verwenden. Es multipliziert eine Brennweite Ihres Objektivs mit der angegebenen Zahl. Wenn Sie also nach Verwendung des Metabones 0.64-Konverters das schöne Leica Noctilux f = 50 mm Objektiv 1: 0,9 erhalten, erhalten Sie das effektive f = 50 mm * 0,64 = 32 mm. Die Eintrittspupille (sowie f) ist bei gegebenem Blickwinkel proportional zur Sensorgröße d . Also bewegen wir unser Objektiv + Konverter auf eine Kamera mit d = 35 mm * 0,64, was ~ 23 mm ergibt (Sensor längere Kante) - dies scheint ein Micro-Fourd-Drittel-System zu sein!. Auf diesem System wird unser f wieder auf 50 mm zurückgesetzt, aber D wird auch mit 0,64 multipliziert, sodass wir = f / (0,9 * 0,64) = f / 0,576 haben .

Also war der Haken, fragst du? Natürlich ist Konverter kein Zauberstab. Es drückt das verfügbare Licht auf einen kleineren Bildkreis, sodass Sie Ihre Leica nur mit Micro-Vier-Drittel-Kameras verwenden können. Und der hinzugefügte Objektivsatz beeinflusst die Bildqualität, aber das ist eine andere Geschichte :)

Dieser Effekt wird auch im Tutorial zu Cambridge-Farblinsen erläutert