Warum haben Zooms kleine Öffnungen sogar um 50 mm?

Ein 50 mm f/1.8 Prime von einem der großen Hersteller kann leicht für 200 $ oder weniger gefunden werden, aber Zooms, die 50 mm in ihrem Sortiment enthalten, scheinen selbst bei 50 mm immer viel kleinere Öffnungen zu haben, bis Sie Tausende von Dollar erreichen, und sogar dann wirst du wahrscheinlich bestenfalls bei f/2.8 landen. Gibt es einen technischen Grund, warum ein billiges 18-55-mm-Kit-Objektiv bei 50 mm nicht f / 1,8 sein und am breiten Ende nach unten gehen kann?

Meines Wissens nach ist 50 mm die einfachste (und billigste) Brennweite, für die ein lichtstarkes Objektiv entwickelt werden kann, zumindest basierend auf den Preisen für Festbrennweiten. Lichtstarke Objektive, die weiter oder mehr Teleobjektiv sind, werden schnell teurer. Das billige 18–55-mm-Zoomobjektiv von Nikon hat eine Blende von 1:3,5–5,6, aber wie schwierig wäre es, stattdessen eine Blende von 1:3,5–1,8 zu bauen? Das heißt, ein Objektiv mit f/3,5 bei 18 mm und f/1,8 bei 50 mm. Ich glaube nicht, dass ich jemals ein Objektiv mit einer maximalen Blende gesehen habe, die wächst , wenn Sie die Brennweite erhöhen, aber es scheint möglicherweise vernünftig zu sein, wenn Sie wirklich weit anfangen (wo eine große Blende vermutlich schwer zu erreichen ist) und bei etwa 50 enden Gibt es "umgekehrte" Linsen mit nicht konstanter Apertur? Gibt es etwas am optischen Design, das dies verhindert?

Bitte beschränken Sie Ihre Frage auf eine einzige Frage. In Ihrem ersten Absatz fragen Sie nach Gründen, warum 18-55 mm 1: 1,8 etwas nicht gibt. In Ihrem zweiten Absatz fragen Sie, warum es 18-55 mm 1: etwas -1,5 nicht gibt.
Es scheint zwar keine doppelte Frage zu sein, aber die Antworten auf Warum haben Weitwinkelobjektive mit Festbrennweite relativ kleine Blenden? relevant und erklärend sind.
@scottbb Die einzige Abfrage befindet sich im Titel. Der einzige Unterschied in den beiden von Ihnen hervorgehobenen Szenarien besteht darin, ob 50 mm der Anfang oder das Ende des Zoombereichs sind. Ohne die Antwort auf die Frage vorher zu kennen, ist es schwierig zu erraten, ob die Antwort für 18-55-mm- und 55-100-mm-Objektive so grundlegend unterschiedlich ist, dass separate Fragen erforderlich sind.
Nun, es gibt das Sigma 50-100 mm F/1.8, es ist immerhin ein 1,8-Zoom.

Antworten (1)

Ein Objektiv mit Festbrennweite hat ein viel einfacheres Design, sodass Sie für den gleichen Preis und das gleiche Gewicht größere Linsenelemente und damit eine höhere Blende erhalten können.

Es gibt jedoch einige andere Faktoren für das, was Sie fragen. Im Fall eines 18-55-Zoomobjektivs muss das Objektiv ein retrofokales Design haben, da Sie am weiten Ende auf eine viel kleinere effektive Brennweite (18 mm) heruntergehen, als es sonst der physische Abstand zwischen Objektiv und Sensor wäre ermöglichen. Ein retrofokales Design bedeutet, dass viel mehr Linsenelemente benötigt werden; Es ist im Wesentlichen so, als würde man ein einfaches Objektiv mit einem umgekehrten Teleobjektiv kombinieren. Ein komplexeres Objektiv hat mehr Elemente, und um diese in den verfügbaren Raum einzupassen, müssen sie relativ zueinander bestimmte Größen haben, was die maximale Blende stark einschränkt.

Nun verwendet ein Zoomobjektiv im gesamten Zoombereich die gleichen Linsenelemente: Es werden nicht verschiedene Elemente „ausgetauscht“, je nachdem, wo Sie sich im Zoombereich befinden. Ein Zoomobjektiv, das auf einen Weitwinkel (z. B. 18 mm) heruntergeht, muss also auch am Teleende und im gesamten Zoombereich die gleiche Anzahl von Linsenelementen verwenden.

Daher bleibt die Begrenzung der maximalen Öffnung, die durch das komplexe retrofokale Design auferlegt wird, um Weitwinkelfotografie zu ermöglichen, über den gesamten Zoombereich bestehen.

Denken Sie außerdem daran, dass die Blende relativ zur Brennweite angegeben wird. Daher ist es mit zunehmender Brennweite schwieriger f, eine höhere Blendenzahl zu erreichen. Aus diesem Grund sehen Sie bei einem Zoomobjektiv nie, dass sich die Blendenzahl verbessert, wenn Sie in Richtung Tele zoomen, es immer abnimmt (oder konstant ist). Das heißt, ein Zoomobjektiv kann f / 3,5-f / 5,5 von Weitwinkel bis Tele sein, aber die Zahlen würden niemals in die entgegengesetzte Richtung gehen.