Apa lubang minimum dan maksimum teoritis?

Apakah ada aperture maksimum yang dapat dibuka oleh sebuah lensa? Bagaimana dengan aperture minimum yang dapat ditutup? Apakah konsep-konsep ini bahkan masuk akal? Apakah ada lensa dengan aperture tersempit di dunia? Apakah ada satu dengan yang terluas?

Bukaan dapat ditutup yang secara efektif merupakan angka f-stop yang jauh lebih besar karena tidak ada cahaya yang menembus. Kemungkinan tercepat (angka f terkecil) sedikit lebih sulit. Kecepatan lensa dibatasi oleh rasio murid masuk ke panjang fokus lensa. Semakin panjang fokus, semakin besar murid masuk. Secara teori Anda bisa membuatnya sangat besar, tetapi pada akhirnya jumlah gelas akan membuatnya jadi Anda secara fisik akan kehilangan lebih banyak cahaya daripada yang Anda dapatkan.

Ada "catatan" untuk lensa tercepat bisa dibilang adalah f / .33 Super-Q-Gigantar 40mm, tapi itu benar-benar hanya tipuan pemasaran dan hanya satu yang pernah dibuat. Ini sebenarnya tidak fungsional. Ada lensa fungsional f / .7 di mana 10 dibuat. Enam dibeli oleh NASA, Carl Zeiss menyimpan satu untuk dirinya sendiri dan 3 di antaranya dibeli oleh Stanley Kubrick dan digunakan dalam film Barry Lyndon.

Secara teori, mungkin untuk merancang lensa lebih cepat dari ini, tetapi biaya dan manfaatnya tidak sepadan. Lensa menjadi terlalu mahal dan kompleks dan tidak menawarkan manfaat yang signifikan untuk upaya ini karena kesulitannya lebih cepat daripada secara eksponensial. (Karena setiap f / stop membutuhkan penggandaan ukuran dan masalah fisik membuatnya lebih dari dua kali lebih rumit untuk setiap f-stop tambahan.)

Fisika berperan dalam menjawab pertanyaan Anda dan informasi itu ada di luar sana. Dasar-dasar dari diskusi terkait adalah bahwa indeks pembiasan bahan lensa akan memengaruhi bukaan maksimum yang dapat Anda capai, jadi untuk kaca murni yang memiliki indeks pembiasan 1,5, bukaan maksimum adalah f / 0,5 atau sekitar itu. Zat yang lebih baik, seperti berlian, dengan indeks refraksi 2,417 dapat memberi Anda bukaan f / 0,235 dengan biaya kepemilikan gila yang sesuai (pertimbangkan berapa banyak biaya lensa berlian murni). The Persamaan lensmaker ini adalah dasar untuk nomor.

Adapun bukaan minimum, pada dasarnya Anda bisa turun ke jumlah yang seperti lubang ukuran atom, cukup besar untuk dilewati satu foton, tapi itu tidak berguna untuk, yah, apa saja. Untuk banyak lensa, pergi ke suatu tempat di sekitar f / 11 atau lebih tinggi menghasilkan hilangnya ketajaman sebagai fungsi difraksi, sehingga f / 32 adalah tentang titik keluar tertinggi untuk lensa 35mm meskipun mereka bisa mendapatkan yang lebih kecil untuk format yang lebih besar dan melakukan begitu. Lensa lubang jarum seringkali dalam kisaran yang lebih kecil, sebanyak f / 177 (Lensbaby memiliki satu seperti ini). Namun, bahkan jika optik benar-benar mampu menangani sesuatu seperti ini, pertimbangkan apa ISO dan kecepatan rana akan perlu untuk mendapatkan gambar, jadi pada titik tertentu, nilai ini hampir nol kecuali Anda menjadi buram abstrak.

Ada banyak istilah yang terkait dengan aperture, tetapi mari kita dapatkan yang paling menarik bagi kita: setelah wikipedia : "aperture sudut N dari sebuah lensa diekspresikan oleh f-number, ditulis f /, yang merupakan rasio dari focal length f ke diameter pintu masuk murid D: "

N = f / D

Jadi, bukaan minimum ini sederhana: Anda cukup menutup lubang dan memiliki bukaan nol (f / ∞).

Tapi Anda bisa dengan mudah mendapatkan di bawah magis f / 1 dengan desain yang pintar. Tidak perlu lensa berlian, seperti yang dijelaskan oleh John Cavan. Anda bisa mengambil banyak cahaya dengan elemen depan sebesar yang Anda inginkan (D) dan memencetnya ke gambar yang dianggap (yang berhubungan dengan panjang fokus).

Di dunia saat ini Anda dapat memenuhi efek ini saat menggunakan misalnya Metabones T Speed ​​Booster 0.64 atau 0.71 konverter. Ini mengalikan focal length lensa Anda dengan angka yang ditentukan. Jadi, jika Anda mendapatkan Leica Noctilux f = 50mm lensa yang indah f / 0.9 setelah menggunakan konverter Metabones 0.64 Anda mendapatkan f = 50mm * 0.64 = 32mm yang efektif. Murid masuk (dan juga f) sebanding dengan ukuran sensor d pada sudut pandang yang diberikan . Jadi kami memindahkan lensa + konverter ke kamera dengan d = 35mm * 0.64 yang memberikan ~ 23mm (tepi sensor lebih panjang) - ini tampaknya merupakan sistem micro fourd third! Pada sistem ini f kita kembali ke 50mm, tetapi D juga dikalikan dengan 0,64, jadi kita memiliki = f / (0,9 * 0,64) = f / 0,576 .

Jadi, apakah tangkapannya, Anda bertanya? Tentu saja konverter bukan tongkat ajaib. Ini meremas cahaya yang tersedia pada lingkaran gambar yang lebih kecil, sehingga Anda dapat menggunakan Leica hanya pada kamera mikro empat pertiga. Dan set lensa tambahan memengaruhi kualitas gambar, tapi ini cerita lain :)

Efek ini juga dijelaskan dalam tutorial lensa cambridgeincolor