摄影摄影器材光学镜头光圈
为什么大光圈镜头制作很困难?
问题描述
很好奇背后的物理原理是什么?镜片不是可以做到好几米的直径么?好像说光圈值是镜头焦距除以镜头直径的比值,那就造一个直径很大,然后焦距很短的镜片不就可以很大了么?不懂不懂,越想越糊涂,科盲真悲催,求高人指点!要讲的通俗一点哦。谢谢!
原则上,镜头就是一个理想凸透镜,而已,这样的镜头是最好算的,爽。
但是不行,注意“理想”两个字,你想让实际制造的镜头接近理想透镜,需要两个条件:
- 薄透镜
- 近轴光线
如果你想要薄透镜,镜片就必须很小(直径),因为镜片的焦距和曲率摆在那,直径大了,中心必然很厚。既然做不大,那大光圈自然就难了。
但这不是大光圈不好做的主要原因,讲光学设计的书里都会教你算厚透镜。大光圈难做的主要原因在“近轴光线”上。
为什么要求近轴?因为实际制造的镜片几乎都是球面的,只有在近轴的情况下,球面透镜才能近似成理想透镜,这里理想透镜指的是平行光射过去会汇聚在焦点上,你镜片一大,平行于主光轴的平行光就会汇聚在一条线上,不平行于主光轴的平行光汇聚情况更加奇葩…… 你在底片会看到很大的色差和像差。
一种解决办法就是使用非球面透镜,我不是很了解这种东西,但是就算 C 家和 N 家的高档镜头里面也只有一两片,应该是很难磨的;另一个办法就是加入更多的镜片来修正像差,所以一般大光圈镜头里面都会有十几片或更多的镜片。这两种办法都会极大增加镜头设计难度。
近轴条件不成立,这就是为什么大光圈镜头不好做。
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