恆定光圈就是這一回事嗎?

這真是一個超好的主題~ 讓小弟先拋一個爛磚頭, 希望前輩高手們能繼續解釋~

1. 首先, 有一個概念是必須糾正的, 就是恆定光圈鏡, 在變焦時光圈在物理上是不會放大縮小的!

你看看28-70 f/2.8在FM2上物理上光圈大小都固定了怎能讓你亂來

你看到24mm的光圈較小, 而120mm的光圈較大, 只是肉眼望進鏡頭時所產生的光學錯覺~

的確~ 在進光量的角度看, 24mm要有f/4的光圈並不要那麼大, 而120mm要有f/4的進光量的光圈"看起來"就要大些~

你看看50mm f/1.8的光圈及135mm f/2的光圈肉眼看起來差別有那麼大就是了!

你肉眼看的角度就是感光元件所看到的東西~ 所以24mm f/4的光圈看起來小些, 而120mm f/4的光圈看起來大些, 是很正常的事~

2. 要說說恆定光圈鏡, 首先要了解非恆定光圈鏡..

非恆定光圈鏡, 是因為鏡頭設計是直接的, 以18-55為例, 18mm的進光口徑較大, 除以那個固定的光圈口徑, 就得到進光量=f/3.5, 但變焦到55mm, 鏡身拉長了, 在一般的鏡頭設計下, 進光口徑會相應變小, 所以除以那個固定的光圈口徑, 就得到進光量=f/5.6

以上都是很自然的光學現象

可是進光口徑除光圈並非是絕對的, 例如50mm f/1.4, 進光口徑是35.7mm, 這只是代表進光口徑最小必須是35.7mm, 它可以更大的~ 所以50mm f/1.4的filter thread是58mm

意思說, 進光口徑除光圈口徑是有變動的空間的~ 50mm f/1.4理論上口徑要達到35.7mm才可以做到, 但即是做到35.7mm亦不代表一定可以做到50mm f/1.4的鏡頭~ 這還要考慮光學設計~ Nikon的50mm f/1.4以前只要52mm就最到~ 現在要58mm~ Sigma公司的光學技術還要弄到77mm這麼大才可做到這一顆50mm f/1.4(可是邊緣質素還要比Nikon的50mm f/1.4G差)..

3. 所以重點就在光學設計上~

以小弟所知, 恆定光圈鏡的制造過程剛好相反~ 不是大家所想的由120mm f/4想辦法縮小到24mm f/4, 而是由24mm f/4的構造開始想, 怎樣可以在變焦期間, 在改動鏡片組合中, 在變長焦距時同時在加大進光(看起來的)口徑. 能反一般的光學現像而行之並不容易, 所以恆定光圈在物料及光學技術的要求都是很高的!

怎樣才能做得到這樣呢? 那就涉及了光學的高深學問了! 只有鏡頭設計專家才能解答得到~

做一顆24-120mm f/2.8-4不行嗎? 可以的! 大前題是, 要知道一個光圈大一級, 重量及造工方面可能會多幾倍~ 你看看一顆35mm f/2及35mm f/1.4價錢及重量差多遠就是了!

要先弄一個24mm f/2.8, 然後再伸延到120mm f/4, 在24mm的基礎下, f/2.8及f/4的鏡片構造及大小已經會有很明顯的差別了! 差一級啊~ 你可以想想24-70mm f/2.8的重量是900g, 如果24-120mm f/2.8-4都是一樣由24mm f/2.8起步的話, 伸延到120mm有f/4, 到最後重量可能要1kg了, 那麼24-120mm f/2.8-4 = 1kg, 及24-120mm f/4 = 710g, 客人就會覺得, 倒不如將不太重要的24mm由f/2.8修到f/4, 但換來輕便300g更好了~

小弟認知有限, 有錯的還望狠心指正, 感激不盡~

限量發行 wrote:
冼=省(只有2點) 不是洗喔(洗是3點)...(恕刪)


多謝指導
我一直唸成"癬"
結果選字一直選不到
想說怎麼這個字這麼不合群
原來是唸錯了
lunxg wrote:
如24-120 光圈原本是f2.8-4
卻把24mm的光圈物理上收至4mm
感覺上就是把短焦距的光圈給庵了

如果(是如果!)我把鏡頭拆開,修改光圈的連動機構(假設我是高手好了)
是不是能把一支恆定f4光圈的鏡頭,改成一支2.8-4的鏡頭?
24-70 f2.8就能改成1.4-2.8?


你說得沒錯, 如果光圈孔徑不縮, 的確你可以改裝成f2.8-4 或 f3.5-4

之前常買香港一本雜誌 DIGI雙周, 那期應該是評比C17-55/B005/S17-50OS 這三支正副廠鏡皇. 裡面就有提到變焦鏡恆定光圈一事. 當然也有說到, 最廣角用到最大光圈, 似乎成像不是那麼好, 所以反而讓他縮點光圈可得到更好的成像.

如果有錯也請各位先進指教!!


H530325 wrote:
你說得沒錯, 如果光...(恕刪)


物理上光圈是不會縮的而是固定的, 看起來小了是光學上的錯覺

香港的那本Digi, 老實說以後還是別看它吧, 裏面的理論有時是錯的, 而且評測過程很不專業, 以前我跟一些老前輩會拿著Digi的攝影書當笑話書看的... 只不過香港本土出版的攝影雜誌幾乎只得這家, 很多人不知道就買下它了... 看攝影雜誌還是日本, 台灣甚至內地的更好, 香港的真是垃圾級, 騙錢的
cyskyhi01 wrote:
1. 首先, 有一個概念是必須糾正的, 就是恆定光圈鏡, 在變焦時光圈在物理上是不會放大縮小的!

你看看28-70 f/2.8在FM2上物理上光圈大小都固定了怎能讓你亂來

你看到24mm的光圈較小, 而120mm的光圈較大, 只是肉眼望進鏡頭時所產生的光學錯覺~

你的好像也很錯
光圈值=焦段/有效孔徑
如果變焦後有效孔徑不變是無法作到等效光圈的,所以恆定光圈鏡頭變焦時看到光圈葉片變化是正常的^^


不過,樓主的文章,我完全看不懂,真是難為各位了......
http://tw.myblog.yahoo.com/sanjing-sobar
cyskyhi01 wrote:
要先弄一個24mm f/2.8, 然後再伸延到120mm f/4, 在24mm的基礎下, f/2.8及f/4的鏡片構造及大小已經會有很明顯的差別了! 差一級啊~ 你可以想想24-70mm f/2.8的重量是900g, 如果24-120mm f/2.8-4都是一樣由24mm f/2.8起步的話, 伸延到120mm有f/4, 到最後重量可能要1kg了, 那麼24-120mm f/2.8-4 = 1kg, 及24-120mm f/4 = 710g, 客人就會覺得, 倒不如將不太重要的24mm由f/2.8修到f/4, 但換來輕便300g更好了...(恕刪)

看看Sigam 17-70 F2.8-4(4.5倍變焦)535g
你就會知道如果做一顆24-120F2.8-4(5倍變焦)的重量沒有你說得這麼誇張
請問樓主是從後玉往前看還是前玉往後看?
所以說ZOOM到120mm時,為了達到F4光圈,裡面的光圈葉片會放大?
袂爽麥看,無人夯刀逼你看!

Taroko1005 wrote:
所以說ZOOM到12...(恕刪)

每支鏡頭設計的關係, 不一定是實體光圈變動
有些變焦在切換焦段時, 是前玉與光圈距離變動,
經鏡片曲面折射, 造成"有效光圈" 的變動...
"有效光圈"的大小,就是經過前玉, 投射到肉眼觀察的尺寸..
LensHuey wrote:
你的好像也很錯
光圈值=焦段/有效孔徑
如果變焦後有效孔徑不變是無法作到等效光圈的,所以恆定光圈鏡頭變焦時看到光圈葉片變化是正常的^^..(恕刪)


跟我一樣喜歡 PinkFlyod 的 LensHuey 兄:

我一開始也這麼想, 但是應該不盡然,
因為鏡頭不是單一鏡片
差別在於我們說的24mm,50mm,120mm是把複合的透鏡組
"模擬"成單一鏡片來看......所以容易有盲點

我們回想一下高中畫凸凹透鏡的聚焦原理........
但是現在是鏡組,透過鏡組間的距離, 其光線角度也隨之變化 (請參考底下附的簡圖)
但是越廣"收集"到的光亮也越多--道理是不變的
而且光圈[所檔圈外的光線]所在的位置距離變焦鏡組(有可能不只一組)也是一個變數

所以就理論來說, 光圈葉片實體上不變,但[等效果]改變是有可能的
而且依我手上的80-200 F2.8, 從屁股看因為離光圈葉片很近,放大縮小效果幾乎沒有
看的很清楚, 是不會因為調整焦長而變化大小

但也不敢保證24-120一樣, 只是合理推想, 與其設計作機械連動,
從透鏡組光路設計下手應該單純且不易故障的多



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