Пределы совершенства - объективно

Почитал довольно бестолковую ветку про "FF vs Crop", и подумал: а на самом деле, где предел совершенства систем

формата 135? В приницпе ясно, что он, с точкизрения современной физики, быть должен.

Вот мои соображения об основных параметрах и их пределах.

1. Светосила оптики. Достаточно очевидно, что собирающая линза может собрать много света. Если точечный объект

равномерно излучает свет в пространстве, то собрать можно в пределе до половины всего излучаемого света, при этом

диаметр собирающей линзы будет стремиться к бесконечности.
На практике, светосила объектива (будем рассматривать простой симметричный объектив, умеренный телевик) практически

линейно зависит от площади передней линзы,и, соответственно, квадратично от ее диаметра.
Достаточно очевидно, что в этом случае, при использовании традиционных оптических материалов, предел

массогабаритный. Использование дифракционной оптики позволяет снизить массу и длинну объектива, но не позволяет

уменьшить диаметр.
Скорее всего, 2-кг фикс-фокальные линзы в диапазоне до 135 мм не приживутся.

С другой стороны, реальная светосила всегда меньше, чем относительное отверстие, за счет потерь света на поглощение

и переотражение оптическими элементами. Снижение потерь достигается,главным образом, за счет просветления. В этой

области показатели на сегодняшний день весьма близки к предельно достижимым.

Таким образом, можно сделать вывод, что до тех пор, пока не научатся преломлять свет новыми средствами, без

использования массивных оптических элементов, в классе оптики с фиксированным фокусным расстоянием революции ожидать

не приходится.

2. Разрешение оптики. Зависит от:
- качества оптических материалов, чем более однороден оптический материал, тем меньше искажения.
- точности обработки оптических поверхностей.
- точности сборки оптического блока.
- качества просветления оптических поверхностей.
- качества чернения внутренних частей оптической схемы.

В принципе, нет оснований считать, что возможность изготовление оптических элементов и оправ с высокой точностью

(порядка четверти длины волны) нереализуема. Сегодня это дорого, однако, прогресс налицо.
Качество просветления уже сейчас очень велико.
Качество чернения может быть существенно повышено, с использованием соответствующих технологий, разработанных еще

десятки лет назад. Бомбардировка металлических поверхностей высокоэнергичныи ионами позволяет достигать коэффициента

отражения порядка 0,001 и менее.

Таким образом, чисто технологически вполне возможны объективы с разрешением порядка 1000 пар линий на мм, основной

фактор сегодня - цена.

3. Разрешение детектора. Теоретический предел разрешения химического детектора понятен - размер элемента изображения

не может быть меньше, чем оптически непрозрачный монокристалл серебра. Эту величину можно оценить в 100 ангстрем.

Однако, из соображений квантовой оптики, размер сенсора менее 1 микрометра не имеет смысла.
Изготовление фотоэлектрических преобразователей с таким характерным размером теоретически допустимо, при этом,

отношение площади световоспринимающей площадки к площади всего сенсора (включая обвязку и перегородку) может быть

достаточно велико (не менее 0,9). Таким образом, может быть достигнута линейная плотность до 1000 сенсоров на мм,

что составит миллион сенсоров на кв.мм. или около 850 мегапикселов.

4. Эффективность детектора. Современные технологии балансируют в промежутке от 0,5 до 0,9 электрона на 1 фотон.

Понятно, что отделить один фотоэлектрон от тепловых братьев непросто, однако, использование технологий, аналогичных

принципам фотоумножителей, позволяет расчитывать на уверенную регистрацию, по крайней мере, нескольких фотонов на

фоне шума. Таким образом, сенсоры диаметром 1 мкм вполне смогут обеспечивать высокую чувствительность и большой ДД.

Учитывая, что в любительской практике размер цифрового изображения в 10 мегапикселов можно считать достаточным,

полагаю, что в недалеком будущем фотоаппрат будет выглядеть так:

- сенсор 500 мегапикселов.
- чрезвычайно точный и компактный объектив 20/2,8.

Это обеспечит, за счет цифрового зуммирования, эквивалентность зуму 20-140/2,8.
Для любителей широкого угла или дальнего теле будет еще 2 объектива: 12/4 и 70/2, которые будут эквивалентны зумам

12-85/4 и 70-500/2.

Сенсор, все-таки будет полноразмерным, т.к. снижение его площади автоматически приведет к снижению пределов

эквивалентных фокусных расстояний.

Сами сенсоры будут жестко встроены в объективы, и иметь кривизну поверности, соответствующую ходу лучей за задней

линзой.

Зеркала не будет.

Указанный набор + макрушник на 99% перекроют все потребности как любителей, так и профессионалов, лекго поместятся в

немольшую фотосумку. Камеры буду развиваться по параметрам быстродействия и искусственного интелекта в обработке

изображения, и будут недороги. Объективы будут ОЧЕНЬ дорогими.
Хотя, возможно ожидать и любительской оптики: 24/4 (24-100/4) и 100/4(100-450/4) с матрицами 200 мегапикселов.

ОДНАКО...
Вам батенька романы писать. Такой талант пропадает

мощщная трава...внушаить

Сэм. К тому моменту как я в гости приеду мешок этой травы должен стоять у тебя в прихожей.

Цитата:

от: Ветеран Броуновского Движения
Сэм. К тому моменту как я в гости приеду мешок этой травы должен стоять у тебя в прихожей.

Возможно, я успею первым. Например, через выходные.
Весь мешок не повезу, но в коробок отсыплю -)).

предел совершенства в пленке

Цитата:

от: di35e1
предел совершенства в пленке

В циолофановой! :D

Цитата:

от: Unique
Цитата:

от: di35e1
предел совершенства в пленке

В циолофановой! :D

в которую мыльницы на морозе заворчаивают

Спасибо за чрезвычайно интересное сообщение. Не уверен, что все понял, но с тем, что (кажется) понял - согласен.
Один вопрос относительно оптики, если позволите. Насколько я знаю, линзы для очков уже давно делают из пластика. Насколько реально делать объективы с пластиковыми линзами?

Цитата:

от:Елпидифор Пескарев
Спасибо за чрезвычайно интересное сообщение. Не уверен, что все понял, но с тем, что (кажется) понял - согласен.
Один вопрос относительно оптики, если позволите. Насколько я знаю, линзы для очков уже давно делают из пластика. Насколько реально делать объективы с пластиковыми линзами?

Подробнее

делают

Цитата:

от:di35e1
Цитата:

от:Елпидифор Пескарев
Спасибо за чрезвычайно интересное сообщение. Не уверен, что все понял, но с тем, что (кажется) понял - согласен.
Один вопрос относительно оптики, если позволите. Насколько я знаю, линзы для очков уже давно делают из пластика. Насколько реально делать объективы с пластиковыми линзами?

Подробнее

делают

Подробнее

И даавно...

Что их в принципе делают, я знаю (еще по пленочным одноразовым мыльницам). Возможно, я неточно сформулировал вопрос - можно ли сделать приличный объектив на пластиковых элементах? Ведь разница в весе должна быть весьма заметной.

Цитата:

от: Andrey Lenz

Это от души, спасибо!

Забыли только, что все это нафик никому не нужно, т.к. очень скоро нам в мозК будут вживлять последовательный интерфЭйсный порт. ;)

Цитата:

от: Andrey Lenz
Почитал довольно бестолковую ветку про "FF vs Crop", и подумал:

Зеркала не будет.

И, не надо читать советских газет перед обедом....!

Цитата:

от:Andrey Lenz
полагаю, что в недалеком будущем фотоаппрат будет выглядеть так:

- сенсор 500 мегапикселов.
- чрезвычайно точный и компактный объектив 20/2,8.

Это обеспечит, за счет цифрового зуммирования, эквивалентность зуму 20-140/2,8.

Подробнее

Маленькая поправка: эквивалентно это будет зуму 20-140/2.8-19.6....

Цитата:

от:Andrey Lenz
2. Разрешение оптики. Зависит от:
- качества оптических материалов, чем более однороден оптический материал, тем меньше искажения.
- точности обработки оптических поверхностей.
- точности сборки оптического блока.
- качества просветления оптических поверхностей.
- качества чернения внутренних частей оптической схемы.

Подробнее

Это все, безусловно, влияет на разрешающую спосособность объектива, но аберрации (которые Вы почему-то вообще не сочли нужным упомянуть) съедают гораздо больше. Поэтому вот это:

Цитата:

от: Andrey Lenz
Таким образом, чисто технологически вполне возможны объективы с разрешением порядка 1000 пар линий на мм, основной фактор сегодня - цена.

- утопия в чистом виде. Особенно для широкоугольника.

850мега, ну тода уж 0,85 гига;)
а томо и теро:)

Цитата:

от:miope
Цитата:

от:Andrey Lenz
полагаю, что в недалеком будущем фотоаппрат будет выглядеть так:

- сенсор 500 мегапикселов.
- чрезвычайно точный и компактный объектив 20/2,8.

Это обеспечит, за счет цифрового зуммирования, эквивалентность зуму 20-140/2,8.

Подробнее

Маленькая поправка: эквивалентно это будет зуму 20-140/2.8-19.6....

Подробнее

Обоснуйте! С каких это пор вырезание центральной части изображения снижает ее освещенность? Т.е. как только Вы надеваете объектив со светосилой 2,8 на кропнутую камеру, светосила падает, и экспопара становится другой?
Бред!

Цитата:

от: Andrey Lenz
Маленькая поправка: эквивалентно это будет зуму 20-140/2.8-19.6....

Обоснуйте! С каких это пор вырезание центральной части изображения снижает ее освещенность? Т.е. как только Вы надеваете объектив со светосилой 2,8 на кропнутую камеру, светосила падает, и экспопара становится другой?
Бред![/quote]
Экспопара-то останется той же, а вот с глубиной резкости проблемы будут.