Ljusstarka objektiv, bara på största bländaren?
- Trådstartare Zulan
- Start datum
ma59
Aktiv medlem
Objektivet har den ljusstyrka du ställer in; dvs ett F:2,8 objektiv tar in lika mycket ljus som ett F:4 objektiv, om du har ställt bländaren på F:4 på båda. Etc.
(Givetvis det samma ifall bländaren skulle vara inställd av kamerans automatik)
MEN, F:2,8-objektivet medför ju att sökarbilden blir ljusare än tex objektiv som har F:4 / F:5,6 etc (iaf alltid så om kameran har optisk sökare)
Palletheking
Aktiv medlem
Stämmer bra det. Ljusstyrkan bestäms ju som regel av största möjliga ljusstyrka. Alltså med en 2,8 glugg har du möjlighet att använda bl 2,8 medans på en glugg med största öppning bl 4,0 är det just 4,0 som är största öppning. En 70-300 zoom är bara längre i brännvidd från 201 mm och uppåt jämfört med 70-200 zoomen
Zulan
Aktiv medlem
Ursäkta om jag plockar upp tråden igen, det som gör mig så fundersam om detta är att det krävs så mycket mer glas för 2.8. De är alltid mycket större och tyngre glas i dom. I mina ögon tycker ju jag att desto mindre glas ljuset måste färdas genom desto snabbare borde det bli, men det är något i detta jag missar tror jag. Vad är annars anledningen till att ett litet f/stop översätts till sån skillnad i storlek och vikt på objektiven?
Palletheking
Aktiv medlem
Helmetrock
Aktiv medlem
Det är diametern på glaset som spelar roll. Eller enkelt uttryckt iallafall.
Ljusstyrkan (t.ex. f/2,8) är ett förhållande mellan bländaröppningens diameter och brännvidden. Brännvidden i millimeter delat med ljusstyrkan ger bländaröppningen i millimeter, ett 200/2,8 har alltså en största bländaröppning och därmed en frontlins på 71,5 mm. Ett 200/4 har en frontlins på 50 mm. Frontlinsen är alltså som en tratt som samlar in ljus och leder det in i kameran.
Men du är inne på helt rätt spår ändå! Det finns nämligen något som heter T-stop, jämfört med bländaöppningens F-stop, som talar om hur mycket ljus ett objektiv släpper igenom. Dock är det inte diametern på glaset som spelar roll utan hur tjockt glas ljuset måste passera innan det kommer in i kameran, dubbelt så mycket glas stjäl dubbelt så mycket ljus så lätta fasta objektiv släpper igenom mer ljus än stora tunga zoomar på samma bländare.
Det här är bara enkelt förklarat, det går att utveckla en hel del till om du är intresserad!
Hans Österlind
Aktiv medlem
Hej!
Nu kommer lite av en lekmans inlägg, men min gissning går ut på att det
är väl antalet övergångar mellan luft-glas som är boven, transporten genom glaset påverkar väl inte så mycket att det inte skulle löna sig att skaffa en större ljusgenomsläppande öppning, bländare, eftersom det är ljusstrålens bredd/diameter som medger mer ljus?
Hans
A I Nikolis
Aktiv medlem
Edit: Rickard hann före...
Mängden glas varierar, men den fysiska storleken, främst diametern, bestäms till viss del av bländaren och brännvidden.
Storleken på ingångspupillen, alltså så stort som ljushålet "ser ut" att vara framifrån objektivet, bestäms av brännvidd delat på bländartal. Man kan ta ett 70-200 2.8 som exempel:
200/2.8= 71,43. Alltså måste frontlinsen vara minst ungefär 72mm i diameter för att kombinationen brännvidd 200mm och bländare 2.8 rent fysiskt ska vara möjlig. Visst hade det varit trevligt med ett 70-200 2.8 i storlek med 70-300 4,5-5,6, men tyvärr är det fysiskt omöjligt
Tonyeagle
Aktiv medlem
Så här
"Vad är annars anledningen till att ett litet f/stop översätts till sån skillnad i storlek och vikt på objektiven?"
Svar: Ett bländarsteg motsvarar dubbla/halva ljusmängden. Ytan på frontlinsen behöver mao vara dubbelt så stor för att göra ett objektiv ett bländarsteg "snabbare". Dubbla ytan motsvarar ca 41% längre diameter. Vikten och volymen på linserna blir långt mer än dubbelt så stora eftersom även tjockleken måste ökas för att behålla samma brytningsindex.
"Vad är annars anledningen till att ett litet f/stop översätts till sån skillnad i storlek och vikt på objektiven?"
Svar: Ett bländarsteg motsvarar dubbla/halva ljusmängden. Ytan på frontlinsen behöver mao vara dubbelt så stor för att göra ett objektiv ett bländarsteg "snabbare". Dubbla ytan motsvarar ca 41% längre diameter. Vikten och volymen på linserna blir långt mer än dubbelt så stora eftersom även tjockleken måste ökas för att behålla samma brytningsindex.
Flera andra har tagit upp en grundläggande orsak, att med större maximal bländaröppning tvingas man ha större diameter också på linselementen.
Men i alla fall för vissa objektiv är det mer komplicerat än så.
Säg att du har ett 14 mm vidvinkelobjektiv med maxbländare 4. Och ett 14 mm med maxbländaren 2,8. Visst, bländaröppningen hos 2,8-versionen måste ha dubbla ytan och därmed ca 1,4x större diameter. Men det handlar om skillnaden mellan 3,5 mm (14/4) och 5 mm (14/2,8). Alltså 1,5 mm större. Men alla som har sett en 14/2,8 vet att frontlinsen är avsevärt mycket större än 5 mm. Kika på Canons EF 14/2,8L II USM, där är frontlinsen runt 70-75 mm i diameter.
Det här beror - mycket starkt förenklat - på att bländaröppningen så att säga sitter en bit in i objektivet. Frontlinsen måste alltid vara större än bländaröppningen, och ju vidvinkligare ett objektiv är och ju längre ut från bländaröppningen frontlinsen sitter, desto större måste det bli i relation till själva bländaröppningen.
Men stora linselement och stora bildvinklar skapar nya problem. Som till exempel att olika våglängder av ljuset (dvs olika färger) bryts olika mycket när det passerar ett linselement. Blått ljus bryts annorlunda än grönt som i sin tur bryts annorlunda än rött ljus. Skall man få någon vettig bildkvalitet i en vidvinkel måste man kompensera för detta.
Så i synnerhet i vidvinklar så är det inte bara så att större maxbländare ger upphov till större linselement - du tvingas dessutom ha både fler och mer komplicerade linselement också för att kompensera för alla de fel som uppstår i de stora och kraftiga linselementen ...
Teleobjektiv är enklare. Där är sambandet mellan maximal bländaröppning och allmän fysisk storlek på objektivet ganska linjärt. Medan i en vidvinkel växer både storleken, antalet och komplexiteten i linselementen exponentiellt med större maxbländare.
gorse
Aktiv medlem
Nu har jag bara gymnasiets fysik att luta mig emot, men å andra sidan var jag rätt bra på fysik i skolan särkilt optik och vågrörelselära.
Antal element är inte så avgörande för mängden ljus utan det är framändans ytterdiameter som är den mest avgörande faktorn för att släppa in ljus om man bortser från bländaröppningen. Se teleskop tex där man just eftersträvar mycket ljus hellre än förstringsgrad och har öppningar som 2 kg kaffeburkar.
Ljuset går nära nog lika fort i luft som i glas, skillnanden i ljusets fart är försumbar för oss fotografer särkilt med tanke på att ljuset färdas bara några cm i glas. Är nog bara intressant för fysiker. Mängden ljus som går förlorad i glas så länge glaset är hyffsat klart är försumbart jämfört med ljuset som går förlorat i partiklar i luften. Frågan är om inte glaset i optik är klarare än luft?
Det man kan förlora ljus på är reflektioner vid varje yta som ljuset måste passera om ytan är inte klar. Då återkastas/reflekteras någon procent av ljuset. Detta är ganska försumbart när det gäller kameraoptik hävdar jag, så länge ytorna är rena och antireflexbehandlade. Att sätta på tex en försättslins tar inte nämnvärt med ljus från optiken medan mellanringar helt utan linselement stjäl ungefär kvadraten av ljuset per avstånd (man lyser helt enkelt utanför sensorn och det som hamnar på sensorn är alltså svagare, kvadraten på avståndet)
Att man har många linselement förklaras av att ljuset bryts vid varje övergång mellan glas och luft, det är liksom själva konseptet med optik. Vinkeln på brytningen beror både på anslagsvinkeln och på frekvensen på ljuset och är inte linjär om linsen är sfärisk. För att kompensera för brytningsfelet vid olika frekvenser (läs färger) så lägger man till flera linselement som gör samma fel fast åt andra hållet. Man kan blanda form och matrial och på så sätt kompensera tillbaka hela tiden. Har man lite skicklighet så kommer de flesta frekvenser att träffa projektionsytan på samma ställe som det är tänkt dvs man hoppas på så lite färgfel som möjligt. Precisionen för var projektionsytan skall ligga är något feltolerant, därför kan man häkta på mellanringar och telekonvertrar utan större problem, men inte hur mycket som helst. Vid riktigt stora bländaröppningar är projektionplanet väldigt snävt. Det har ni säkert märkt att skärpedjupet är papperstunnt vid riktigt stora bländaröppningar.
Modern kameraoptik skiftar egenskaper från ren optisk-fysik till camera-obcura-fysik steglöst beroende på bländaröppning, dvs vid små bländaröppningar fungerar optiken som en kamera obskura (hålkamera) och skulle egentligen inte behöva glas, medan vid stora bländaröppningar blir optiken allt viktigare till att bli rena rama glasögon-optiken. Därav diskusionerna om diffraktion vid små öppningar, medan stora öppningar brottas med ren optik-problem som färgbrytningsfel eller skärpa vid en viss projektionsplan som är ganska snäv. Därav att en hålkamera inte har oskärpa pga skärpedjup men kan fysikaliskt aldrig bli riktigt skarp pga diffraktion (att ljus böjer av när den passerar en kant) medan ett tex förstoringsglas bara är skarp i ett visst plan.
Är ni av annan åsikt lyssnar jag gärna och reviderar min uppfattning om argumenten är relevanta.
Edit: Man skall inte gå ifrån datorn medan man skriver. Nu kom ett utmärkt inlägg emellan så mitt ser ut som en upprepning.
Antal element är inte så avgörande för mängden ljus utan det är framändans ytterdiameter som är den mest avgörande faktorn för att släppa in ljus om man bortser från bländaröppningen. Se teleskop tex där man just eftersträvar mycket ljus hellre än förstringsgrad och har öppningar som 2 kg kaffeburkar.
Ljuset går nära nog lika fort i luft som i glas, skillnanden i ljusets fart är försumbar för oss fotografer särkilt med tanke på att ljuset färdas bara några cm i glas. Är nog bara intressant för fysiker. Mängden ljus som går förlorad i glas så länge glaset är hyffsat klart är försumbart jämfört med ljuset som går förlorat i partiklar i luften. Frågan är om inte glaset i optik är klarare än luft?
Det man kan förlora ljus på är reflektioner vid varje yta som ljuset måste passera om ytan är inte klar. Då återkastas/reflekteras någon procent av ljuset. Detta är ganska försumbart när det gäller kameraoptik hävdar jag, så länge ytorna är rena och antireflexbehandlade. Att sätta på tex en försättslins tar inte nämnvärt med ljus från optiken medan mellanringar helt utan linselement stjäl ungefär kvadraten av ljuset per avstånd (man lyser helt enkelt utanför sensorn och det som hamnar på sensorn är alltså svagare, kvadraten på avståndet)
Att man har många linselement förklaras av att ljuset bryts vid varje övergång mellan glas och luft, det är liksom själva konseptet med optik. Vinkeln på brytningen beror både på anslagsvinkeln och på frekvensen på ljuset och är inte linjär om linsen är sfärisk. För att kompensera för brytningsfelet vid olika frekvenser (läs färger) så lägger man till flera linselement som gör samma fel fast åt andra hållet. Man kan blanda form och matrial och på så sätt kompensera tillbaka hela tiden. Har man lite skicklighet så kommer de flesta frekvenser att träffa projektionsytan på samma ställe som det är tänkt dvs man hoppas på så lite färgfel som möjligt. Precisionen för var projektionsytan skall ligga är något feltolerant, därför kan man häkta på mellanringar och telekonvertrar utan större problem, men inte hur mycket som helst. Vid riktigt stora bländaröppningar är projektionplanet väldigt snävt. Det har ni säkert märkt att skärpedjupet är papperstunnt vid riktigt stora bländaröppningar.
Modern kameraoptik skiftar egenskaper från ren optisk-fysik till camera-obcura-fysik steglöst beroende på bländaröppning, dvs vid små bländaröppningar fungerar optiken som en kamera obskura (hålkamera) och skulle egentligen inte behöva glas, medan vid stora bländaröppningar blir optiken allt viktigare till att bli rena rama glasögon-optiken. Därav diskusionerna om diffraktion vid små öppningar, medan stora öppningar brottas med ren optik-problem som färgbrytningsfel eller skärpa vid en viss projektionsplan som är ganska snäv. Därav att en hålkamera inte har oskärpa pga skärpedjup men kan fysikaliskt aldrig bli riktigt skarp pga diffraktion (att ljus böjer av när den passerar en kant) medan ett tex förstoringsglas bara är skarp i ett visst plan.
Är ni av annan åsikt lyssnar jag gärna och reviderar min uppfattning om argumenten är relevanta.
Edit: Man skall inte gå ifrån datorn medan man skriver. Nu kom ett utmärkt inlägg emellan så mitt ser ut som en upprepning.
NikonFX
Aktiv medlem
När jag jämfört 200/2 med 70-200/2,8 samt 400/2,8 med 200-400/4 på samma bländare så skiljer det cirka 1/3 bländarsteg i ljustransmission. Kör man då på största bländaren så skiljer den verkliga ljusstyrkan 1 och 1/3 bländarsteg och inte 1 steg som man kan tro. Vid jämförelse av ljusstyrka är det inte ljuset som kommer in i objektivet (f-stop) som är intressantast utan ljuset som kommer ut ur objektivet (t-stop).
mapem
Aktiv medlem
Jag tror att det här med att man benämner ett ljusstarkt objektiv som "snabbt" leder tanken lite fel för den som inte är så insatt. Det är vanligt framför allt i engelsk vokabulär att tala om "fast optics" och det man egentligen menar är ljusstark optik. Att den kallas snabb ligger i att ett steg större bländare ger ett stegs snabbare slutartid, allt lika i övrigt.
När man talar om snabb optik kan det dessutom handla om att objektivet fokuserar snabbt, för att förvirra det hela ytterligare.
Det har däremot inget alls att göra med hur snabbt ljuset passerar genom objektivet. Det bromsas in i glaset, och det är det som är finessen och som gör att man kan få ljuset att brytas till en fokuspunkt genom smart slipning av linserna. Tyvärr bromsas olika våglängder lite olika mycket och därför får vi kromatisk abberation och sådana tråkigheter. Men det var kanske överkurs.
När man talar om snabb optik kan det dessutom handla om att objektivet fokuserar snabbt, för att förvirra det hela ytterligare.
Det har däremot inget alls att göra med hur snabbt ljuset passerar genom objektivet. Det bromsas in i glaset, och det är det som är finessen och som gör att man kan få ljuset att brytas till en fokuspunkt genom smart slipning av linserna. Tyvärr bromsas olika våglängder lite olika mycket och därför får vi kromatisk abberation och sådana tråkigheter. Men det var kanske överkurs.
PMD
Aktiv medlem
Ja, antalet luft/glas-övergångar spelar mycket, mycket större roll för transmissionsförluster än tjockleken på linserna. Modern antireflexbehandling (och med modern kan vi nog räkna från och med Zeiss antireflexbehandling T från mitten av 1930-talet) eliminerar det allra mesta av dessa förluster så det kostar inte så mycket i ljusförlust numera att ha många linser i ett objektiv.
PMD
Aktiv medlem
Sånt kan var viktigt om man använder en extern ljusmätare och sen ställer in tid och bländare manuellt på kameran (men det är sällan så lite som ett tredjedels bländarsteg spelar stor roll), men om man använder kamerans strålgångsmätare så mäter den ljuset som kommer ut ur objektivet och därmed behöver man inte bry sig om skillnaden mellan f-värde och T-värde.
Här har du en (extremt kunnig) person som för några år sedan mätte transmissionen exakt för ett antal objektiv (huvudsakligen Nikon):
http://forums.dpreview.com/forums/post/33785655
Just 200-400 är ett klassiskt exempel, den har en maxbländare på 4, men ett maximalt t-stop på 5,1. Men du kan trösta dig med att den är ovanligt färgkorrekt (Marianne mätte det också, längre ned i tråden
NikonFX
Aktiv medlem
Frågan från TS var om det är någon skillnad mellan olika objektiv på samma bländare. Där är svaret - ja det är skillnad.
Det spelar ingen roll för exponeringen med en strålgångsmätare men om man ligger på ISO 12 800 så blir det en märkbar kvalitetsförlust att behöva vrida upp ISO ytterligare 1/3 bländarsteg. Det har alltså betydelse när man väljer objektiv för en specifik applikation.
