Ich dachte, um eine große Blende wie f/2.2 zu haben, sollte eine große Lichtmenge in den Sensor eindringen können, und dafür brauchte man ein großes Objektiv.
Wie ist es möglich, dass beim iPhone 5S, das ein so kleines Kameraobjektiv hat, die Blende so weit sein kann?
Erstens muss das iPhone 5-Objektiv f/2,2 sein, aufgrund der kleinen Pixelgröße, die Beugungseffekte, die sich bei einer DSLR bei f/11 einschleichen, beginnen sich bei f/1,45 bei einer 5,6-mm-Diagonale (Diagonale) einzuschleichen ) Fühler!
Ich dachte, dass, um eine große Blende wie f/2.2 zu haben, eine große Lichtmenge in den Sensor eindringen können sollte und dafür ein großes Objektiv benötigt wurde.
Die Zahl f/2.2 bedeutet eigentlich viel Licht pro Flächeneinheit . Angesichts des winzigen Sensors im iPhone 5 bedeutet dies, dass insgesamt immer noch eine geringe Lichtmenge von der Linse übertragen wird.
Ein 1:2,2-Objektiv hat eine Eintrittspupille (die scheinbare Größe der Blende, wenn man durch die Mitte des Objektivs blickt), deren Durchmesser gleich der Brennweite geteilt durch 2,2 ist
Die Brennweite des iPhone-Objektivs beträgt 4,1 mm, sodass die Eintrittspupille 1,86 mm beträgt, was in einem kleinen Paket nicht schwer zu erreichen ist. Vergleichen Sie dies mit einem 35-mm-1: 2,0-Objektiv für eine DSLR, das eine Eintrittspupille mit einem Durchmesser von 17,5 mm hat!
Neben #1: Durchmesser der Eintrittspupille
Aus dem Obigen scheint es so zu sein, dass Ultraweitwinkel mit Brennweiten von 8 mm und Blendenstufen von 4,0 für große Kamerasensoren im APS-C-Format die gleiche Größe wie das iPhone-Objektiv haben sollten, da die Eintrittspupille kaum größer ist . Allerdings sind diese Objektive um ein Vielfaches größer. Um zu erklären, warum wir etwas tiefer in das Linsendesign einsteigen müssen.
Um genau zu sein, verwende ich den Begriff "Eintrittspupille" anstelle der "physischen Blende" (das Loch im Objektivtubus, in dem sich die Iris befindet). Entscheidend für die Objektivleistung ist nicht, wie groß die Blende ist, sondern wie groß sie von außen erscheint . Das Canon 600 mm f/4 Objektiv hat eine Eintrittspupille, die satte 150 mm breit ist! Die Blende selbst befindet sich jedoch in der Mitte des Objektivs, wo eindeutig kein Platz für eine 150-mm-Öffnung ist.
Daraus können Sie vielleicht ablesen, dass eine Linse mit großer Eintrittspupille nicht physisch groß sein muss, aber damit die Blende 150 mm breit zu sein scheint, muss die Öffnung an der Vorderseite der Linse mindestens 150 mm betragen. Und wenn Sie sich das Canon 600mm f/4 Clear ansehen, ist dies bei einem Frontelement in der Größe eines Tellers der Fall!
Die Größe der Eintrittspupille und der Durchmesser des Frontelements sind bei längeren Brennweiten extrem gut korreliert, aber wenn Sie in Ultrawides kommen, hört die Übereinstimmung auf. Unser 8-mm-1: 4,0-Objektiv sollte ein winziges Frontelement haben. Die Antwort ist, dass für ein Objektiv mit f/4.0 das physische Loch im Objektiv, das 2 mm breit zu sein scheint, über das gesamte Sichtfeld sichtbar sein muss, was beträchtlich ist; daher ein großes bauchiges Frontelement.
Aufgrund des kleineren Sensors hat das iPhone-Objektiv im Vergleich zu seiner Brennweite ein viel kleineres Sichtfeld, daher ist der Winkelbereich, aus dem die physische Blende sichtbar sein muss, stark reduziert, wodurch das Frontelement (und damit die Größe des Objektivs als Ganzes) viel kleiner als die des APS-C-Objektivs.
Neben Nr. 2: Design der Telefonkameralinse
Eine kleine Blendenzahl wie f/2,2 ist nicht nur mit großen Objektiven verbunden, sondern auch mit teuren Objektiven. Während einige Kompaktkameras mit f/2-Objektiven ausgestattet sind, handelt es sich in der Regel um High-End-Modelle. Die naheliegende Frage ist also, wie die iPhone-Kamera eine relativ große Blendenöffnung zu einem Preis erreicht, der für den Einbau in ein Smartphone wirtschaftlich ist.
Die Antwort auf diese Frage lautet, dass die Linse aus asphärischen Kunststoffelementen besteht. Asphären aus Glas sind sehr teuer in der Herstellung, aber die iPhone-Linse ist so klein, dass sie aus Kunststoff geformt werden kann, was billig ist, aber nur für kleine Elemente funktioniert, da sich der Kunststoff beim Erhitzen beim Vergrößern zu stark ausdehnen / zusammenziehen würde.
Das Nokia 808 PureView ist das beste Beispiel dafür, da es ein vollständig asphärisches Design mit fünf Elementen ist, dessen Herstellung aus Glas ein absolutes Vermögen kosten würde (wenn es mit den heutigen Verfahren überhaupt möglich wäre) und angeblich das Zeiss 50 f/2 übertrifft (unter den Bildkreis berücksichtigen). Unter diesem Link finden Sie weitere Informationen, einschließlich eines Querschnitts des Objektivbilds, das die Art von Kurven zeigt, von denen Designer von DSLR-Objektiven nur träumen können!
http://ramrao.abajirao.com/photography/nokia-800pv-lens.html (kaputt. Verwenden Sie den Wayback Machine-Link )
F-Werte beziehen sich auf die Brennweite; Die absolute Öffnungsgröße eines f/2.2-Objektivs beträgt das 1/2,2-fache der Brennweite des Objektivs. Handykameras haben winzige Sensoren und damit große Crop-Faktoren – ihre Brennweite beträgt typischerweise nur wenige Millimeter. Selbst bei einer großen relativen Apertur beträgt die absolute Größe der Apertur nur ein oder zwei Millimeter.
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