Warum sollte das Objektiv viel länger als seine Brennweite sein?

Ich habe zufällig das Nikon 17-35mm f/2.8 Objektiv gesehen und festgestellt, dass es für seine Brennweite ziemlich groß ist. Hier ist die erste Bewertung dieser Objektivsuche, die angeboten wird - sieht aus, als wäre sie 107 Millimeter lang. Angesichts seiner Brennweite von bis zu 35 Millimetern würde ich erwarten, dass es eher wie ein Pancake-Objektiv ist, aber 107 Millimeter sind sehr weit von einem Pancake-Objektiv entfernt.

Ich denke, dafür gibt es Designgründe.

Warum ist dieses Objektiv trotz seiner relativ kurzen Brennweite so lang?

@laurencemadill Wie hängt die erste Frage zusammen?
Nur um beim Verständnis der Brennweite zu helfen. Es hat mit der Fokussierung des Lichts zu tun und nicht mit der physischen Länge des Objektivs

Antworten (3)

Die Brennweite des Kameraobjektivs definiert seine grundlegende Eigenschaft. Wir sprechen über solche Dinge wie Blickwinkel, relative Öffnung, Schärfentiefe und Schärfentiefe. Es ist üblich, Objektive an Kameras anzubringen, deren Brennweite ungefähr gleich dem Diagonalmaß des Formats ist. Eine solche Aufspannung liefert einen „normalen“ Blickwinkel. Wenn das montierte Objektiv kürzer als die Diagonale ist, ist der Blickwinkel Weitwinkel.

Dieses Nikon 17-35 mm ist so konzipiert, dass es auf eine kompakte Digitalkamera (DX) mit einem Format von 16 mm Höhe und 24 mm Länge passt. Das Maß von Ecke zu Ecke dieses Rechtecks ​​beträgt ungefähr 30 mm. Mit anderen Worten, ein 30-mm-Objektiv an Ihrer Kamera liefert eine „normale“ Ansicht.

Die Brennweite eines Objektivs ist eine Messung, die durchgeführt wird, wenn das Objektiv auf ein weit entferntes Motiv fokussiert ist. Wir messen von einem Punkt, der als hinterer Knoten bezeichnet wird, zum fokussierten Bild, das die Oberfläche des Bildsensors sein wird. Wenn ein Weitwinkelobjektiv wie dieses auf 17 mm eingestellt ist, muss der hintere Knoten 17 mm vom Bildgebungschip entfernt positioniert werden. Dies ist eine super kurze Distanz, nur etwa ¾ Zoll.

Eine so enge Objektivpositionierung ist praktisch unmöglich, nicht genug Platz für Objektivtubus, Glas, Halterung, Blende und andere Dinge. Was zu tun ist? Der Augenoptiker muss den hinteren Knoten weiter nach hinten verschieben. Normalerweise würde es irgendwo in den Objektivtubus fallen. Diese Verschiebung kann extrem sein, sie könnte hinter der Linse in die Luft fallen. Dieses Design verlängert den Backfokus-Abstand; Jetzt ist Platz für alles. Dies wird erreicht, indem mehrere Linsenelemente eingefügt werden, einige mit positiver Brechkraft und einige mit negativer Brechkraft. Die richtige Kombination ähnelt einem umgekehrten Teleobjektiv. Dies wird als Retro-Fokus-Objektiv bezeichnet. So bekommt man ein 17-35-mm-Zoom, das auf eine DX-Kamera passt.

Guter Beitrag, aber nur zur Verdeutlichung, dieses Objektiv deckt 35-mm-Film und FX-Vollbild digital ab. Ich habe schon eine besessen, bevor ich eine DSLR hatte.
@ Jim MacKenzie - Alle Linsen projizieren ein kreisförmiges Bild. Der Mittelpunkt dieses Kreises ist der schärfste und hellste Teil. Das Bild, das von diesem zentralen Ort weg entsteht, wird zu den Rändern hin schwächer und verschwimmt. Somit ist nur der zentrale Teil für die Fotografie nützlich. Dies wird als Kreis der guten Definition bezeichnet. Es ist schwierig, ein Superweitwinkel zu machen, das ohne merkliche Vignette ein Bild liefert, das überdeckt. Je länger der Backfokus, desto besser die Abdeckung.
Ich bin anderer Meinung als Sie. Sicherlich ist die Mitte schärfer, aber die Ecken sind mehr als ausreichend scharf, besonders wenn Sie abblenden. Dieses Objektiv wurde für Vollformat entwickelt.
@ Jim Mac Kenzie - Wenn Sie ein Insekt wären, das auf dem Sensor kriecht und von der Mitte (Achse) auf das Objektiv zurückblickt, würden Sie beim Öffnen des Verschlusses einen Lichtkreis sehen. Wenn sich das Insekt an die Grenzen bewegt und auf die Linse zurückblickt, ist eine Ellipse zu sehen. Der Kreis hat eine grüßere Oberfläche als die Ellipse. Dadurch ist die Bildmitte heller als an den Rändern. Dies wird als Cosign-Fehler bezeichnet. Die Tatsache, dass Ihr Objektiv ein zufriedenstellendes und gleichmäßiges Bild liefert, ist eine ziemliche Begleiterscheinung, ein Tipp des Hutes für Nikon-Optiker.
Im Gegensatz zu Retrofokus-Objektiven (Weitwinkelobjektiven), die länger als ihre Brennweite sind (z. B. absichtlich nach vorne bewegt, damit der SLR-Spiegel hinter ihnen angehoben werden kann), sind Teleobjektivkörper kürzer als ihre Brennweite (nur ein Bequemlichkeit). Ein langes Objektiv (wie ein Teleskop) muss nicht kürzer gebaut werden, aber das Wort Tele bedeutet "kürzer als seine Brennweite", dh solche, die so gebaut sind (die meisten längeren Kameraobjektive).
@AlanMarcus Wir schweifen vom Thema ab, aber der Kontrapunkt zum Argument "schärfer in der Mitte" ist, dass Objektive eine Auflösung in Linienpaaren pro mm haben und Sie auf einem Crop-Sensor-Foto wesentlich weniger Details in mm aufzeichnen als Sie DX-Format (oder 35-mm-Film). Sie holen das Beste aus dem Objektiv heraus, aber wenn Sie viel Gutes, aber nicht ganz so Gutes des Objektivs wegwerfen, verlieren Sie viel Auflösung.
Die ersten beiden Absätze in dieser Antwort sind nicht Teil der Erklärung, warum die physische Linse länger ist. Bleiben Sie einfach bei den restlichen Absätzen und Sie haben Ihre Antwort. Tatsächlich enthält der Kommentar von @WayneF die Antwort in einem kürzeren Paket.

Es gibt verschiedene optische Ausführungen. Aus Wikipedia :

Ein Teleobjektiv ist ein bestimmter Typ eines Objektivs mit langer Brennweite, bei dem die physikalische Länge des Objektivs kürzer als die Brennweite ist.

Was Sie sehen, ist jedoch die Rückseite, die ein Retro-Fokus-Design ist, ebenfalls von Wikipedia :

Das Retrofokus-Objektiv löst dieses Problem der Nähe durch ein asymmetrisches Design, das es ermöglicht, dass das hintere Element weiter von der Filmebene entfernt ist, als es seine effektive Brennweite vermuten lässt.

Dies läuft auf ein Design hinaus, bei dem ein umgekehrtes Teleobjektiv auf der Rückseite der Elemente platziert wird, um den Bau eines Weitwinkelobjektivs für einen großen Sensor zu ermöglichen.

Es scheint ein grundlegendes Missverständnis darüber zu geben, wie die Brennweite eines Objektivs seine physikalische Länge darstellt.

Die Brennweite eines Objektivs bezieht sich auf die Entfernung, die es sieht, oder sein Sichtfeld und ist kein Hinweis auf seine physische Größe. Obwohl ein Teleobjektiv mit längerer Brennweite physikalisch länger ist als ein Objektiv mit kürzerer Brennweite, ist die physikalische Länge des Objektivs nicht gleich der Brennweitenzahl. Dh ein 400 mm Objektiv ist physisch nicht 400 mm lang. Wie sieht man „aus Versehen“ eine Linse?