主题:短法兰距有利于广角镜头结构优化的个人浅见 [主题管理员:iZaZaD]
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原主题因被指出太多错误,已经在71楼备份。

今天有时间重新组织一下。

这个图很好,解决了很多疑惑:

EDG85 发表于 2018-8-22 17:13
搬书: )

对称式广角确实好,就看尼康能不能用的了了。


上图从下往上看。
图c, 一个简单透镜的光学特性  
图b 如果其它因素导致后截距大于镜头焦距(比如单反的反光镜),那么需要采用反望远结构,改变光路来实现图c的效果;

从图b上看到,为了达到这样的效果,导致: 1、镜片增多  2、口径增加 3、镜头结构更复杂

进一步可得到的:

1、如果卡口直径不够大,那么可能影响光路
2、一个广泛流传的说法:镜头的理论最大光圈为F(卡口直径/法兰距) = 镜片等效口径/焦距

登录后可直接显示原图


然后,可以想象的到,在单反系统中的广角镜头(等效焦距<法兰距),肯定是考虑了上边图片中的内容,即镜头复杂度增加了;

那么,逆向考虑一下,现在从单反机身到了无反机身上,镜组结构有很多简化的空间。

但是,镜头的理论最大光圈为F(卡口直径/法兰距) 的说法,并不受影响。
本帖最后由 iZaZaD 于 2018-9-14 11:37 编辑
相关标签: 光圈 反光镜
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笨笨小兔子 发表于 2018-09-14 08:03
入魔专访 | 老蛙总经理、光学设计师李大勇

Q2:对于FE,尼康Z等全画幅无反卡口,老蛙的态度如何?
A2:无反...


多谢提供

本理工男很崇拜大师。

深信不疑之余,本理工男还是希望探寻一下大师说法的原理性依据。

这是一种毛病。
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iZaZaD 发表于 2018-8-22 11:23
原主题因被指出太多错误,已经在71楼备份。

今天有时间重新组织一下。

这个图很好,解决了很多疑惑:

上图从下往上看。
图c, 一个简单透镜的光学特性  
图b 如果其它因素导致后截距大于镜头焦距(比如单反的反光镜),那么需要采用反望远结构,改变光路来实现图c的效果;

从图b上看到,为了达到这样的效果,导致: 1、镜片增多  2、口径增加 3、镜头结构更复杂

进一步可得到的:

1、如果卡口直径不够大,那么可能影响光路
2、一个广泛流传的说法:镜头的理论最大光圈为F(卡口直径/法兰距) = 镜片等效口径/焦距

不合规外链图片,不直接显示,谨慎点击



入魔专访 | 老蛙总经理、光学设计师李大勇
http://www.※※※※※※※※※※※.com/article/0IzSaCwW?appid=s3rd_mochuang&s=mochuang

Q2:对于FE,尼康Z等全画幅无反卡口,老蛙的态度如何?
A2:无反和单反,在光学设计上最大的区别就是法兰距的不同,对法兰距最敏感的就是广角镜头了,短法兰距对于广角镜头来说是极大利好的,比如我们的15mmF2,这么高的规格都可以做到上72mm圆形滤镜,我们马上推出来的10-18mmF4.5-5.6超级广角变焦镜头,可以做到一手抓的体积,都是得益于短法兰的好处,所以,FE,Z卡口的全画幅出来,在广角镜头领域各个厂家必有所作为,同时在大光圈上也有所帮助。但是对于长焦镜头来说,基本上帮助不大,因为FE卡口的内径过小,在长焦上可能适得其反,这也是FE卡口以后可能会很吃亏的地方,希望尼康Z卡口不要犯同样的错误

这是2018年5月7日采访,尼康还没发布Z微单,供iZaZaD兄参考 本帖最后由 笨笨小兔子 于 2018-9-14 16:04 编辑
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iZaZaD 发表于 2018-9-13 17:04
主题里的图有问题,等我申请下来管理权换一个。


支持兄弟的主题,

反正我觉得:
短法兰有利于广角、超广角头设计,
大卡口有利于中、长焦镜头的设计,

通俗讲:同等条件下,卡口大,即窗户大,房间采光好!

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iZaZaD 发表于 2018-9-14 12:50
多谢资深补充。 这个是更大一级的限制条件了,没达到这个限制条件前先按上边哪个吧   

这个0.5的理论最大值,估计不太好用简单图形解释清楚了。

你可以把它简单理解为一颗圆的玻璃珠子。
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雪随风 发表于 2018-9-14 12:06
“一个广泛流传的说法:镜头的理论最大光圈为F(卡口直径/法兰距) = 镜片等效口径/焦距”

这个说法没有错,但是要知道理论的极限是不能突破物理极限,也就是玻璃的属性,光圈的理论值最大只有0.5。


多谢资深补充。 这个是更大一级的限制条件了,没达到这个限制条件前先按上边哪个吧   

这个0.5的理论最大值,估计不太好用简单图形解释清楚了。
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膜拜大神,这么多,而且不少还是英文原版,工艺方面的也有不少,太牛了,非常感谢
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“一个广泛流传的说法:镜头的理论最大光圈为F(卡口直径/法兰距) = 镜片等效口径/焦距”

这个说法没有错,但是要知道理论的极限是不能突破物理极限,也就是玻璃的属性,光圈的理论值最大只有0.5。
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唯唯和兔宝宝 发表于 2018-9-14 10:43
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多谢多谢~
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主题帖备份。

以下内容原理上有很多问题,就不放在主题里了,大家自动跳过吧。



上图中,假设机身法兰距为46.5 。 有一理想透镜组G1,焦距15 ,如果最近对焦距离15厘米,那么像距大约16.6毫米,距离46.5毫米外的CMOS 还有很大距离,CMOS上不可能得到正常成像;

但是如果法兰距固定死不能缩小的情况下,让这个15毫米的镜头在CMOS上成像,怎么办呢?
那么只能增加一组镜片G2,将G1焦平面上的图像再次照射到更远的焦平面上,但是一组G2还不行,因为通过G2的图像与被摄物的方向是一致的,这样在取景器里就与普通镜头是反着的,所以还要再增加镜组G3:


这样,为了在长法兰距上正常成像,这个广角镜头附加了原本对成像无用的额外镜片;额外增加的镜片,导致镜头光圈很难做大,但是镜头体积却不小;

如果法兰距可以缩小,那么G2 G3就不需要了,镜头的镜组结构降有可能精简很多:


那么,在短法兰距的无反机身上,能否可以YY :

1、像50/1.8一样体积的简单结构广角镜头
2、不大量使用镜片的情况下,造出F1.4 级别的大光圈轻便广角镜头
3、结构相对简单的超广角变焦镜头

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iZaZaD 发表于 2018-9-13 19:26
嗯嗯,早就有人指出来了,主题管理今天申请下来了,明天我修改主题帖内容。

多谢指正~


还是尽量把镜头画出来,有个框框就行了,免得又把自己给绕进去了……

不过想要结构简单还能大光圈的超广角  我觉得难…… 关于这个可以参考蔡司hologon……
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看看索尼呗,aps 16饼、20饼,全幅最小的头除了35/2.8就是28/2了
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FoxSchumacher 发表于 2018-09-13 11:24
基本原理错误  法兰距是表示从镜头卡口平面到像方焦平面的距离...


嗯嗯,早就有人指出来了,主题管理今天申请下来了,明天我修改主题帖内容。

多谢指正~
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基本原理错误  法兰距是表示从镜头卡口平面到像方焦平面的距离
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等待 发表于 2018-09-13 10:41
想得太复杂了吧。

短法兰距和大卡口肯定有利于镜头设计,理由如下:

如果镜头设计需要短法兰距,长法兰距的卡口就不能满足要求,这时候短比长好;反之,把镜筒设计长一点,一样能满足要求。

如果镜头设计要求大直径卡口,小直径的就不能满足要求,这时候大比小好;反之,把镜筒做厚一点,一样能满足要求。

虽然,镜头本身的好坏与设计相关,与卡口不直接相关,但是短法兰距和大口径的卡口能解放镜头设计,能包容更多设计想法。从这个角度来说,实在是没什么好争论的。


这个思路挺简单省事,没什么可反驳的

但是却不合本理工男的思维方式。

本理工男考虑问题是希望能搞懂研究明白而非与人争辩让对方无可辩驳。发这个帖子,本意是研究一点光学的简单原理,做为一名准器材党,懂一些这方面知识是有必要的。

前边已经有朋友指出并纠正了一些错误的认识,开出了书单,已有收获。
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想得太复杂了吧。

短法兰距和大卡口肯定有利于镜头设计,理由如下:

如果镜头设计需要短法兰距,长法兰距的卡口就不能满足要求,这时候短比长好;反之,把镜筒设计长一点,一样能满足要求。

如果镜头设计要求大直径卡口,小直径的就不能满足要求,这时候大比小好;反之,把镜筒做厚一点,一样能满足要求。

虽然,镜头本身的好坏与设计相关,与卡口不直接相关,但是短法兰距和大口径的卡口能解放镜头设计,能包容更多设计想法。从这个角度来说,实在是没什么好争论的。
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pipedream 发表于 2018-09-13 10:19
楼主第二个图画的是错的,这么好的画图功底,为什么不找一本映像光学的书看看?

主题词:后主面。这个后主面和主焦点之间的距离就是镜头的焦距...


我这就去找你说的那本书去!
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asccpo 发表于 2018-8-22 17:29
一本正经的胡说八道,居然还有附和的。


几何光学的等效原则都可以不要,也不知道最开始富士是基于什么样的勇气吹的边缘垂直入射的NB,这么多年就这么以讹传讹下来了。
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光学老刘 发表于 2018-8-23 13:45
会能接触光电相关的,反正是不敲代码了,连我们公司有领导都说我这个光学硕士干前端很窝火。。。

早先公司是有光学项目,模式识别的范畴,后来就被安排出去给人打杂了。

算了不说了,反正要辞职了。

我就在天津,有个师弟在天大读博,就在精密工程院那里,光学工程的,确实挺厉害。


天津大学康辉编的映像光学让我受益一生
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楼主第二个图画的是错的,这么好的画图功底,为什么不找一本映像光学的书看看?

主题词:后主面。这个后主面和主焦点之间的距离就是镜头的焦距,而后主面可以在镜头/镜组的体外。

这种设计在望远镜头和反望远镜头中很常出现。

望远设计可以大大缩小透镜组体积,相反,反望远设计一定大大增大镜头体积。

除了体积之外还有象散的消除,非对称的结构,象散消除比较难,因此反望远结构的中画幅的50F4其象散水平远不如135上的50F1.4。至于其他的,什么球面像差,色散等等,和镜头结构就没啥关系了。

一句话,短法兰距利于在更简单的结构中实现更好的镜头性能。

法兰距是限制镜头设计的重要因素之一,和镜头光圈,最大分辨率,像场角是几个并列的限制因素。
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索尼的12-24/4评价很高,看来短法兰距优势很大,而这规格在单反上是从来没有过的
而且看结构,后镜组并不大 本帖最后由 不爱抽烟 于 2018-9-13 18:06 编辑
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笨笨小兔子 发表于 2018-09-13 08:58
支持营养帖!!


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雪随风 发表于 2018-9-9 11:06
被楼主的首贴骗了进来,楼主的标题本来就是大家公认的,不过配的图和分析就明显误导了。这个已经被楼上的光学老刘指出了,不过楼主不改,被骗进来了。


呵呵抱歉,没有申请主题管理权。。
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被楼主的首贴骗了进来,楼主的标题本来就是大家公认的,不过配的图和分析就明显误导了。这个已经被楼上的光学老刘指出了,不过楼主不改,被骗进来了。
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本尼黑表示你尼康再怎么折腾也是卖不过隔壁的…… (^▽^)
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iZaZaD 发表于 2018-8-23 15:49
至少学的东西多,会比我现在这个好点儿,最主要的是,光学能学明白点儿,能来论坛上吹牛~   

你倒是说说,Z卡口上的广角,会不会有镜片上体积小大光圈的?


我觉得理论上是可以的,技术上的难点应该也能解决。参见索尼12-24/4,目前16至22mm的全幅短法兰定焦头还很少,但在APSC上已有16/20/22饼干头,将来出这个焦段的全幅定焦头就可以看出来究竟如何。 本帖最后由 晕网 于 2018-9-9 10:42 编辑
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cccgggppp 发表于 2018-8-24 11:24
相同口径下,法兰距越短,视角越广(“天生”的广角),无反法兰距短,对广角和大光圈镜头设计有优势。另外,法兰距越短,意味着镜头最后成像的镜片离CMOS的距离更接近些,CMOS成像相对会更清晰些。但也要处理好法兰距短导致的边缘入射光线角度过于倾斜的问题。

所以Z卡口采用了大直径,这样就允许镜头使用大直径后组镜片,解决cmos光纤入射角度倾斜的问题。
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