无反射镜相机革命旨在带来更小、更轻的相机设备,但实际上,相机制造商刚刚抓住机会制造更大、更好的镜头。究其原因,归根结底是镜片的物理特性。
操纵焦距是很复杂的
镜头的焦距--我们以前已经深入研究过了--是后方结点和焦点之间的距离。在简单的凸透镜中,它是透镜中心和焦点之间的距离。然而,没有一种相机镜头是简单的凸透镜,它们都是“复合镜头”,它们是由称为“镜头元件”的单个镜头组合而成的镜头。
相机有一个“法兰焦距”,即镜头架和传感器之间的距离。例如,佳能的单反相机是44毫米。相机制造商面临的问题是,操纵焦距很复杂,通常涉及添加更多镜头元件,这可能会让事情变得更大、更重。佳能的EF 40 mm镜头之所以是最小的,是因为它与法兰焦距非常匹配,因此只需要很少的镜头元件。
在任一方向上,离法兰焦距越远,镜头就会越大。一个600毫米的镜头不需要60厘米长,但如果它是一个简单的凸透镜,它就不需要60厘米长-光学设计很复杂。11毫米的鱼眼镜头也是一样。
有一个小的最佳点,大约在24 mm到50 mm之间,在那里可以制造出不那么大的镜头,但对于其他所有东西来说,操纵焦距的光学技术是实现小型化的一个重大障碍。
光圈是一个硬限制
光圈是焦距的函数。当我们讨论f/5.6的时候,我们说的是镜头虹膜对焦距除以5.6是开放的。例如,在f/2的情况下,50 mm的镜头虹膜开口为25 mm;在f/8的情况下,虹膜开口为6.25 mm。
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虽然这不是广角镜头的问题,但对于快速长焦镜头来说,这很快就会成为一个问题。以广受欢迎的佳能70-200f/2.8为例:70 mm镜头虹膜宽25 mm,200 mm镜头虹膜宽71.5 mm。这意味着,假设材料无限薄,镜头前端元件的最小可能尺寸约为72 mm--实际上是88.8 mm--而且没有办法使其变小。
无论佳能、尼康或索尼想要什么,他们在物理上都无法制造出前置元素小于80 mm左右的200 mm f/2.8镜头。物理定律是不会动摇的。
技术发展是一个问题
很多旧镜片都不是很好。他们很有魅力,但自动对焦是关闭的,经常会有严重的晕眩或扭曲,整个画面的图像都不清晰。现代的镜片通过增加更多的镜片元件解决了很多这样的问题,当然,这也增加了更多的尺寸和重量。
同样,像强大的图像稳定这样的现代发展给已经很重的镜头增加了更多的重量。
别忘了带变焦镜头。优质镜头将(几乎)总是比覆盖相同焦距的变焦镜头更小更轻,因为它们要简单得多。你可以猜到,变焦镜头需要更多的镜头元素和活动部件。
真的,物理才是问题所在
这个问题归根结底是物理定律令人头疼。
光学是一个研究广泛、内容复杂的领域。操控光线使远处的物体看起来更近,或使近距离的物体看起来更远,同时模糊背景或使一切保持在焦点上,并保持高水平的图像质量,只需要大而重的镜头。
专业相机变小的梦想暂时只是一个梦想:一个梦想。
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