Ist die Gesamtlichtsammlung eines Objektivs nur von der Blende abhängig?

Im Wesentlichen ja, die Lichtsammelfähigkeit eines Objektivs wird durch seine maximale Blende bestimmt. Auch die Transmissionsraten der verwendeten Materialien wirken sich aus, sind aber sehr gering.

Ihre Intuition ist insofern richtig, als Sie erwarten würden, dass ein Objektiv mit großer Blende einen großen Lauf hat, die Blende wird jedoch als Verhältnis der * scheinbaren ** Größe der Objektivöffnung geteilt durch die Brennweite angegeben. Ein 200-mm-1: 2,0-Objektiv muss also ein Frontelement haben, das groß genug ist, um eine 200/2,0 = 100-mm-Öffnung zu sehen, daher muss der Tubus mindestens 10 cm lang sein. Ein 20 mm 1: 2,0 scheint jedoch nur eine 10 mm Blende zu haben, was im Vergleich zu den meisten Objektivgrößen klein ist.

Erschwerend kommt hinzu, dass Weitwinkelobjektive größere Frontelemente benötigen, als es ihre Blende vorschreibt, um eine Vignettierung über das Bild zu verhindern. Bei Brennweiten von weniger als etwa 50 mm nehmen die Objektivgrößen zu, wenn die Brennweite trotz Öffnungen abnimmt , und somit nimmt auch die Lichtsammelfähigkeit ab.

Hier ist ein schönes Beispiel, dieses Nikon-Objektiv hat nur f/2.8:

ist aber aufgrund seiner extremen Weitwinkelnatur absolut riesig.

* Beachten Sie, dass 100 mm 1: 2,0 nicht bedeutet, dass die physische Öffnung in der Mitte des Objektivs tatsächlich einen Durchmesser von 50 mm hat, sondern dass das Bild dieser Öffnung bei Betrachtung durch die Vorderseite des Objektivs einen Durchmesser von 50 mm zu haben scheint. Die tatsächliche Öffnung ist oft kleiner, aber das Frontelement des Objektivs muss groß genug sein, um seine theoretische Größe aufzunehmen.

Sie haben fast Recht, dass der physikalische Durchmesser der Linse einen direkten Einfluss auf die Lichtsammeleigenschaften der Linse hat.

Allerdings müssen Sie auch die Brennweite des Objektivs berücksichtigen.

Die Mathematik ist ganz einfach:

Maximale Blende (F-Stop) = Brennweite / Objektivdurchmesser

Als Beispiel wählen wir f/4, da es eine schöne einfache runde Zahl ist...

• Um beispielsweise f/4 bei 400 mm zu erreichen, beträgt der Durchmesser des Objektivs 100 mm.
• Um f/4 bei 100 mm zu erreichen, müsste der Durchmesser des Objektivs 25 mm betragen.
• Um f/4 bei 50 mm zu erreichen, beträgt der Durchmesser des Objektivs 12,5 mm.

Angenommen, ein 50-mm-Objektiv, um f / 0,95 zu erreichen, wie Sie in Ihrer Frage angegeben haben, und da dies weniger als f / 1 ist, muss der Durchmesser des Objektivs tatsächlich etwas größer sein als die Brennweite des Objektivs bei 52,63 mm.

Beachten Sie, dass es möglicherweise einfacher ist, die Gleichung wie folgt umzustellen:

Objektivdurchmesser = Brennweite / Maximale Blende (Blende)

Was Ihre ursprüngliche Frage betrifft, dass ein 1: 0,95-Objektiv nicht viel größer als ein 1: 2,8-Objektiv ist, müssen Sie sicherstellen, dass beide Objektive dieselbe Brennweite haben. Dann würden Sie sehen, dass die 0,95 tatsächlich größer als die 2,8 war, und mit der obigen Gleichung können Sie genau ausrechnen, welche Durchmesser die physischen Linsen in jeder haben sollten ;-)

Ich hoffe das ergibt Sinn???

Den Unterschied zwischen Eintrittspupille und Frontlinse haben schon andere erklärt. Ich möchte ein Wort dazu hinzufügen, warum die Lichtstärke durch Blendenzahlen angegeben wird.

Der Unterschied zwischen einem Teleskop und einem fotografischen Objektiv besteht darin, dass Sie normalerweise ein Teleskop verwenden, um kleine Objekte (kleine Winkelgröße) abzubilden. Dann passt Ihr Motiv fast immer in das Sichtfeld, unabhängig von der Brennweite des Zielfernrohrs. Im Gegensatz dazu verwenden Sie meistens eine Kamera, um eine ganze Szene aufzunehmen, die das Bild vollständig ausfüllt. Dann können Sie mit kürzeren Brennweiten mehr von der Szene einfangen ... und daher mehr Licht!

Dies macht einen großen Unterschied in der Art und Weise, wie „Lichtsammelkraft“ geschätzt wird. Für einen Astronomen ist die Lichtsammelleistung die Fähigkeit eines Zielfernrohrs, Lichtstrom von einer kleinen Quelle zu sammeln, die eine bestimmte Beleuchtungsstärke auf der Erde liefert. Sie entspricht damit der Oberfläche der Eintrittspupille. Für einen Fotografen ist die Lichtsammelleistung die Fähigkeit eines Objektivs (oder einer Kamera), den Lichtstrom von einer ausgedehnten Szene mit einer gegebenen durchschnittlichen Leuchtdichte zu sammeln . Es kommt dann sowohl auf die Eintrittspupille als auch auf das Gesichtsfeld an. Aus diesem Grund verwenden wir Blendenzahlen anstelle von rohen Blendendurchmessern.

Siehe auch diese Antwort auf eine verwandte Frage .

Denken Sie daran, Ihr Teleskop abzublenden. Viele Zielfernrohre werden mit Objektivdeckeln geliefert, die in der Mitte ein kreisförmiges Loch mit einer zweiten Kappe darauf haben.

Wenn Sie Ihr Zielfernrohr mit aufgesetztem Objektivdeckel, aber ausgeschaltetem Sekundärdeckel betreiben, haben Sie Ihr Zielfernrohr jetzt abgeblendet. Ihr f8-Zielfernrohr könnte jetzt beispielsweise ein f20-Zielfernrohr sein, ohne dass der Objektivdurchmesser geändert wird . Das hat mich wirklich ausgeflippt, da ich mit Teleskopen vor Kameras angefangen habe und ich genau die gleiche Verwirrung hatte, die Sie haben.

Haben Sie eine alte 35-mm-Filmkamera herumliegen? Öffnen Sie die Rückseite und schauen Sie durch die Linse, im Wesentlichen ist Ihr Auge jetzt der Film. Drücken Sie den Auslöser. Sie sehen einen kurzen Lichtblitz durch die meist kreisförmige Öffnung. (Noch besser, stellen Sie die Verschlusszeit langsam ein, damit der kurze Blitz weniger kurz ist.) Spielen Sie jetzt mit der Blendeneinstellung, vergleichen Sie beispielsweise f2,8 mit f16. Beachten Sie, wie sich die Größe des kreisförmigen Lochs ändert?

Wenn Sie keine alte Filmkamera haben, versuchen Sie dies mit Ihrer DSLR, aber schauen Sie nach vorne, suchen Sie nach etwas, das Sie im Objektiv ändern können, direkt in die Mitte, während Sie mit der Blende spielen.

Kameras werden oft abgeblendet. Sie müssen dies tun, um sowohl die Länge der Belichtung zu ändern als auch die Schärfentiefe zu steuern.

Teleskope werden selten abgeblendet. Sie möchten es wahrscheinlich nur für die Sonnen- oder Mondbeobachtung tun. Wieso den? Sie brauchen das zusätzliche Licht nicht, aber wenn Sie keinen APO-Refraktor haben, verringert das Abblenden die chromatische Aberration erheblich. Ich hatte die Gelegenheit, das Galileo-Teleskop in Philadelphia zu sehen. Es hatte vielleicht einen Durchmesser von 1 bis 1,5 Zoll, aber es wurde auf etwas Winziges abgeblendet, etwa 0,5 Zoll oder so! Dies wurde getan, um die Aberrationen in seinen primitiven Linsen zu reduzieren.