Mengapa lensa prime sudut lebar memiliki lubang yang relatif kecil?

Saya perhatikan bahwa banyak lensa prime sudut lebar (paling tidak untuk Canon) memiliki lubang agak lebih kecil daripada lensa normal atau tele. Misalnya Canon 24mm prime biasa adalah f / 2.8 sedangkan 50mm prime adalah f / 1.8.

Secara teoritis, harus dimungkinkan untuk membuat lensa sudut lebar bukaan besar, karena bukaannya akan jauh lebih kecil daripada bilangan prima dengan panjang fokus lebih panjang. Jadi, mengapa tidak ada lensa sudut lebar dengan lubang yang lebih besar? Apakah tempat bukaan yang lebih besar membatasi bukaan terkecil yang dimiliki lensa, karena hal ini dapat berdampak pada kedalaman bidang untuk fotografi lanskap.

Secara luas, lensa bukaan lebar lebih mudah untuk dirancang, semakin panjang jarak fokus. Alasan mengapa Anda tidak melihat lensa 400mm f / 1.4 adalah karena kesulitan produksi, mis. Menjaga dispersi tetap rendah sembari menghasilkan elemen dengan ukuran yang diperlukan untuk lubang semacam itu. Perlu dinyatakan kembali bahwa penunjukan f / 1.4 berarti bahwa ukuran aperture stop adalah focal length dibagi dengan 1.4, yang untuk 400 f / 1.4 adalah 285mm kekalahan. Secara teknis itu gambar dari aperture stop yang harus sebesar itu, yang berarti elemen depan harus setidaknya sebesar itu.

Jika Anda melihat superteles Canon terluas, Anda melihat pola yang 150mm tampaknya tentang batas apa yang ekonomis:

• 400 / 2.8 = 142mm

• 600 / 4.0 = 150mm

• 800 / 5.6 = 142mm

Lensa dengan panjang fokus kurang dari jarak registrasi (sekitar 46mm untuk sebagian besar DSLR) harus memasukkan apa yang dikenal sebagai desain retrofokal, yang pada dasarnya adalah grup telefoto terbalik (atau "konverter lebar") di bagian belakang lensa. Semakin lebar lensa semakin banyak koreksi yang harus dilakukan karena desain retrofocal, dan koreksi ini lebih sulit untuk lensa lubang lebar.

Anda dapat melihat ini jika Anda melihat desain Canon 24mm f / 2.8 dan 50mm f / 1.8:

Canon 24mm f / 2.8

50mm f / 1.8

Alasan 50mm menawarkan rasio harga / kinerja yang baik ketika datang ke aperture adalah bahwa untuk kamera 35mm yang 50mm berada di sweet spot di mana panjang fokus cukup lama untuk memungkinkan desain non retrofocal yang lebih sederhana, tetapi tidak terlalu lama potongan besar kaca harus digunakan untuk memberikan f / angka yang baik.

Lensa sudut lebar modern berlaku untuk membalikkan foto jauh. Jadi ada banyak kaca bahkan jika panjang fokusnya lebih kecil. Selain itu, jumlah kaca yang dibutuhkan untuk mengoreksi abberasi lebih besar dari pada lensa dengan panjang fokus normal.

Canon memang memiliki lensa 28mm f / 2.8 dan 28mm f / 1.8. Menurut tabel ini (PDF) f / 2.8 adalah konstruksi lensa 5 grup 5, sedangkan f / 1.8 adalah konstruksi lensa 9 grup 10. Jadi, Anda telah hampir menggandakan jumlah elemen kaca sambil membuka sedikit lebih dari 1 stop, dan 28mm tidak terlalu lebar.

Bukaan lebar tidak berpengaruh pada bukaan terkecil. Mungkin ada masalah mekanis karena Anda tidak akan mendapatkan f / 32 yang sangat akurat pada wideangle ekstrim, karena bentuk bilah apertur.

Selain itu, sementara aperture yang lebih kecil akan meningkatkan kedalaman bidang yang terlihat, Anda akan kehilangan ketajaman karena difraksi. Cari di sekitar situs ini untuk topik itu untuk informasi lebih lanjut!

Karena tidak semudah itu!

Membuat lensa cepat bukan hanya soal membuat "lubang yang lebih besar". Lensa perlu "menekuk" cahaya untuk menutupi seluruh bingkai, dan semakin ekstrem pembengkokan (seperti pada sudut lebar), semakin besar penyimpangan ...