لماذا عدسات الكاميرا كبيرة وثقيلة؟

كان الهدف من ثورة الكاميرا غير المرآوية هو إحضار معدات أصغر وأخف وزناً ، ولكن في الواقع ، انتهز مصنعو الكاميرات الفرصة للتوصل إلى عدسات أكبر وأفضل. لماذا ينزل إلى فيزياء العدسات.

التلاعب البؤري هو معقد

البعد البؤري للعدسة - التي نظرنا إليها في العمق قبل - هي المسافة بين النقطة العقدية الخلفية ونقطة الاتصال. في العدسة المحدبة البسيطة ، هي المسافة بين مركز العدسة ونقطة الاتصال. ومع ذلك ، لا عدسة الكاميرا هي عدسة محدبة بسيطة. وهي عبارة عن "عدسات مركّبة" وهي عدسات مصنوعة من مجموعة من العدسات الفردية تسمى "عناصر العدسة".

تتمتع الكاميرات "بمسافة بؤرية شفة" وهي المسافة بين حامل العدسة وجهاز الاستشعار. على DSLRs Canon ، على سبيل المثال ، هو 44mm. المشكلة بالنسبة لمصنّعي الكاميرات هي أن التلاعب بالطول البؤري أمر معقد ويتضمن بشكل عام إضافة المزيد من عناصر العدسة التي تجعل الأشياء أكبر وأثقل. السبب في أن عدسة كانون EF 40mm أصغرها هي أنها تتطابق بشكل وثيق مع المسافة البؤرية الشفة ، وبالتالي فهي تتطلب عدد قليل جدًا من عناصر العدسات.

كلما ابتعدت عن المسافة البؤرية الشفة ، في أي اتجاه ، كلما كانت العدسة أكبر. لا تحتاج عدسة بحجم 600 ملم إلى 60 سم ، ولكن حتى لا يكون طولها 60 سم ، أي إذا كانت عدسة محدبة بسيطة ، فإن التصميم البصري معقد. هو نفسه مع عدسة عين السمكة 11mm.

هناك بقعة صغيرة حلوة ، بين حوالي 24 ملم و 50 ملم ، حيث من الممكن صنع العدسات التي ليست كبيرة الحجم ، لكن بالنسبة إلى كل شيء آخر ، فإن بصريات معالجة البعد البؤري تمثل حاجزًا مهمًا أمام التصغير.

الفتحة عبارة عن حد صعب

الفتحة هي وظيفة من البعد البؤري. عندما نتحدث عن f / 5.6 ، ما نقوله هو أن عدسة القزحية مفتوحة للبعد البؤري مقسومة على 5.6. على سبيل المثال ، 50 مم عند f / 2 لها فتحة قزحية عدسة 25 مم ؛ في f / 8 ، القزحية مفتوحة إلى 6.25mm.

في حين أن هذا ليس مصدر قلق لعدسات زاوية واسعة ، فإنه يصبح بسرعة كبيرة بالنسبة إلى العدسات المقربة السريعة. خذ لعبة Canon 70-200 f / 2.8 المذهلة بشكل لا يصدق: عند 70 ملم ، تكون عدسة iris 25 مم ، ولكن عند 200mm تكون 71.5mm. هذا يعني أنه بافتراض مواد رفيعة بشكل لا نهائي ، فإن الحد الأدنى لحجم العنصر الأمامي للعدسة هو حوالي 72 ملم في الواقع ، إنه 88.8 ملم ، وليس هناك أي طريقة لجعله أصغر.

وبغض النظر عن ما يريده كانون أو نيكون أو سوني ، فإنها لا تستطيع جسديًا صنع عدسة f / 2.8 200mm مع عنصر أمامي أصغر من 80 مم أو نحو ذلك. قوانين الفيزياء لن تتزحزح.

التطورات الفنية هي قضية

الكثير من العدسات القديمة لم تكن جيدة. كان لديهم سحر ، ولكن تم إيقاف التركيز التلقائي ، كان هناك تظليل أو تشويه ثقيل بشكل منتظم ، ولم تكن الصورة حادة عبر الإطار بأكمله. وقد حلت العدسات الحديثة الكثير من هذه المشاكل عن طريق إضافة المزيد من عناصر العدسة ، والتي بالطبع إضافة المزيد من الحجم والوزن.

وبالمثل ، فإن التطورات الحديثة مثل تثبيت الصورة القوية تضيف وزنا أكبر للعدسات الثقيلة بالفعل.

ودعونا لا ننسى العدسات التكبير. ستكون العدسة الأساسية (تقريبًا) أصغر دائمًا وأخف وزناً من عدسة الزووم التي تغطي نفس البعد البؤري لأنها أبسط بكثير. تأخذ عدسات الزووم ، كما خمنت ، المزيد من عناصر العدسة والأجزاء المتحركة.

حقا ، الفيزياء هي المشكلة

ما تكمن المشكلة في أن قوانين الفيزياء هي ألم في المؤخرة.

البصريات هي مجال مدروس ومعقد. التلاعب بالضوء حتى تظهر الأشياء البعيدة أقرب أو قريبة من الأشياء التي تظهر بعيدًا ، في حين أن تعتيم الخلفيات أو إبقاء كل شيء في البؤرة ، والحفاظ على مستوى عالٍ من جودة الصورة يتطلب فقط عدسات كبيرة وثقيلة.

إن حلم الكاميرات الاحترافية الذي يصغر حجمه هو في الوقت الحاضر: حلم.

Image Credit: l i g h t p o e t / Shuterstock، LeonRW