Физическая подоплека светосилы...

Открываем умную книгу, читаем:
"Светосила объектива есть величина, используемая для выражения яркости изображения и рассчитанная путем деления эффективной апертуры объектива (D) на его фокусное расстояние (f)."
Покуда это утверждение воспринимается как данность - все в порядке. Но как только начинаю пытаться понять "а что за этим лежит" - возникает вопрос. Ну, "не физик я", как тут многократно говорилось :)
Итак, то, что светосила, а с ней и яркость изображения, прямо пропорционально зависят от диаметра линзы, выглядит весьма логично: чем больше диаметр, тем больше лучей линза сможет "собрать", и тем ярче будет изображение. Но при чем здесь фокусное расстояние? Какая разница, на каком расстоянии линза сфокусирует то-же самое "количество" изначально упавшего на нее света? Поясните, please...
Заранее спасибо.

Цитата:

от:"HP"
Какая разница, на каком расстоянии линза сфокусирует то-же самое "количество" изначально упавшего на нее света? Поясните, please...
Заранее спасибо.

Подробнее

А Вы нарисуйте чертежик. Возьмите плоскость пленки, плоскость изображения и начертите лучи от границ кадра до плоскости изображения. Лучи высекут проекцию кадра на плоскости изображения. А вот размер проекции при одинаковой дырке и расстоянии до плоскости изображения будет тем больше, чем меньше фокусное расстояние. А ведь проекция - эта та область, с которой собирается свет.

Парадоксально, но от расстояния до плоскости изображения освещенность кадра не зависит. Падение освещенности (квадрат расстояния) компенсируется увеличением площади, с которой собирается изображение (тоже квадрат расстояния, т.к. площадь).

Я тоже не физик, поэтому могу ошибаться. Хотя не думаю - все кажется ясным.

Освещенность объекта обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света до освещаемой поверхности (фотопленки). Причем, не путайте - в нашем случае источник света это не объект, который мы фотографируем, а свет попавший на переднюю линзу объектива. Поэтому, если взять два объектива с одинаковым диаметром передней линзы, но с разным фокусным расстоянием (скажем, 50mm и 100мм), то светосила полтинника будет в 4 раза больше 100мм-вого.

Добавлю только, что "диаметр" здесь - это не диаметр передней линзы, как думают чаще всего, а максимальный диаметр параллельного пучка световых лучей, который способен пропустить данный объектив, что зависит от многих конструктивных факторов и может быть существенно меньше диаметра передней линзы. Успеха!

[quote="Serge S."]Освещенность объекта обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света до освещаемой поверхности (фотопленки). [quote]
Это верно лишь в том случае, если источник света - точечный..... :):):)

Цитата:

от:"By-passer"
Добавлю только, что "диаметр" здесь - это не диаметр передней линзы, как думают чаще всего, а максимальный диаметр параллельного пучка световых лучей, который способен пропустить данный объектив, что зависит от многих конструктивных факторов и может быть существенно меньше диаметра передней линзы. Успеха!

Подробнее

да все правильно...согласен, в данном случае имеется ввиду конечно не диаметр линзы, а действующее отверстие.

Спасибо всем! Разъяснилось :D :D :D

Цитата:

от: "33Ok"
Цитата:

от:"HP"
Спасибо всем! Разъяснилось :D :D :D

Вы так думаете? ;)

Вот, например,
http://www.foto.ru/?prod_id=667

Это CANON EF70-200mm f/2.8L USM. Вообще-то их много таких. Так у него кратность зума почти 3 (фокусное меняется в 2.9 раз), а относительное отверстие и, значит, светосила остаются постоянными. Интересно, правда? :)

Подробнее

Ну вот, "а потом пришел 330k и все испортил" :) :) :) А ведь до этого все так просто казалось...

А действительно: как такое бывает? Это я уже опять про светосилу...

>>А действительно: как такое бывает? Это я уже опять про светосилу...

остается только предположить, что действующее отверстие объектива изменяется в данном случае прямо пропорционально фокусному расстоянию...

Спасибо, 300k!!!

Цитата:

от: "33Ok"
А народ изрядно небрежно обращается с терминологией. Ладно бы, молодежь, но и сурьезные обзоры (http://www.photoweb.ru/lenswork1.htm#15) чепуху временами говорят.

Так вот где корень всех моих бед - именно этот сайт я изначально и читал :D :D :D

to 33Ok
действительно все очень грамотно объяснили, спасибо (я серьезно), но чем в данном случае высказывание Лексея:

"остается только предположить, что действующее отверстие объектива изменяется в данном случае прямо пропорционально фокусному расстоянию..."

отличается от вашего:

"Тем самым увеличение фокусного скомпенсировано увеличением изображения диафрагмы, т.е. входного зрачка" ? :)

сущность светосилы - телесный угол зрения. он определяет количество света из всего возможного, пропускаемого объективом на пленку. в простейшем случае подчиняется геометрическому вычислению. в сложных случаях - измерению.

Цитата:

от: "33Ok"
Вот, например, CANON EF70-200mm f/2.8L USM. Вообще-то их много таких...)

Да, причем есть и с еще большей кратностью: TAMRON 28-105/2,8. К слову сказать, при этом с хорошими отзывами по разрешению.

Цитата:

от: "3MeeBuK"
Цитата:

от:"Serge S."
Освещенность объекта обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света до освещаемой поверхности (фотопленки).

Это верно лишь в том случае, если источник света - точечный..... :):):)

Подробнее

Не угадали. :) Любую поверхность можно представить как совокупность точечных источников света (более точно придется рассматривать интеграл). А это означает, что если снимаемый объект увеличить и удалить в одинаковое число раз, сохранив освещенность (т.е. мера светового потока, падающая на единицу поверхности), то изображение при той же экспозиции не изменится.

>>А что за резон изготовителю (например, 80-200/2.8 Nikkor) стремиться к постоянной светосиле ? В этой же схеме, скажем 80-200/1.8 - 2.8 недостижимо ?

наверное, все определяется стоимостью и массогабаритными характеристиками: подтянуть нижний предел к 2.8 наверное проще, чем дотянуть верхний предел до 1.8.