Optimierung des Randschräglichts und der hinteren Linse durch die physikalisch verkürzte Flanschbrennweite der spiegellosen Kamerahalterung
Der Sprung vom schweren Flanschabstand von 44 mm bis 46 mm in der SLR-Ära zum ultrakurzen Flanschabstand von 16 mm bis 20 mm in der spiegellosen Ära sowie der supergroße physische Bajonettdurchmesser von 54 mm bis 55 mm haben die jahrhundertealten optischen Designregeln der Menschheit für Objektive völlig auf den Kopf gestellt. Dieser Leitfaden bietet eine detaillierte Analyse der Befreiung der Retrofokusstruktur, der physikalischen Unterdrückung von Koma und Bildfeldkrümmung am Bildfeldrand durch die hintere Plankonkavlinse mit supergroßem Durchmesser und der optischen Praxis der Anpassung des Austrittspupilleabstands und der Mikrolinse bei der Anpassung eines alten SLR-Objektivs.
1. Die physikalische Definition des Flanschabstands und der „Reflektorschäkel“ in der SLR-Ära
Die Flanschbrennweite (FFD) ist der absolute physikalische geradlinige Abstand von der Metallkontaktfläche der Kamerahalterung zur Brennebene des lichtempfindlichen Elements (CMOS/Film):
- Physikalische Gratwanderung im SLR-Zeitalter (44 mm – 46,5 mm):
- Um einen sich heftig um 45° bewegenden Spiegelkasten zwischen der hinteren Linsengruppe und der Brennebene der Spiegelreflexkamera einzufügen, muss der Flanschabstand extrem lang sein (Canon EF beträgt 44,0 mm, Nikon F sogar 46,5 mm);
- Weitwinkelobjektiv-Albtraum: Retrofokus / Angénieux Design:
Um ein 20-mm-Ultraweitwinkelobjektiv zu entwerfen, benötigt die physische hintere Brennweite des Objektivs ursprünglich nur 20 mm. Um jedoch den 46,5-mm-Reflektor zu vermeiden, waren die Ingenieure gezwungen, an der Vorderseite des Objektivs eine riesige konkave Linsengruppe mit Negativlinse anzubringen, wodurch die Fokussierung auf den Sensor über 46,5 mm hinaus erzwungen wurde;
Dadurch ist das SLR-Weitwinkelobjektiv extrem klobig und unhandlich, die Frontlinse ist so riesig wie eine Glühbirne und Randkoma, Astigmatismus und Tonnenverzerrung lassen sich nur äußerst schwer korrigieren.
2. Physikalischer Sprung in die spiegellose Ära: kurzer Flanschabstand (16–20 mm) und supergroßes Bajonett
Nach der Abschaffung des Reflektors wurden die modernen Mainstream-Bajonettparameter einer subversiven Rekonstruktion unterzogen:
- Sony E-Mount: Flanschabstand 18,0 mm, Mount-Innendurchmesser 46,1 mm;
- Canon RF-Halterung: Flanschabstand 20,0 mm, Halterungsinnendurchmesser 54,0 mm;
- Nikon Z-Bajonett: Flanschabstand 16,0 mm (am kürzesten im Vollformat!), Innendurchmesser des Bajonetts bis zu 55,0 mm (am größten im Vollformat!);
- Bonus-Burst für optisches Design:
- Die hintere Linse befindet sich vollständig in der Nähe des Sensors: Die letzte Linse in der hinteren Linse kann in eine extrem große Linse mit ultragroßem Durchmesser umgewandelt werden, nur wenige Millimeter vom CMOS entfernt;
- Renaissance der symmetrischen und quasi-symmetrischen Optik: Es besteht keine Notwendigkeit, komplexe Anti-Tele-Strukturen zu verwenden. Weitwinkelobjektive können elegante symmetrische optische Konfigurationen annehmen, wodurch die Größe um mehr als 40 % reduziert wird und die Randauflösung bei voller Blendenöffnung sprunghaft ansteigt;
- Dream Super Large Aperture bricht das Eis: Dank des 16 mm kurzen Flansches und der 55 mm großen Blende ist es Nikon gelungen, das beispiellose optische Spitzenobjektiv Noct 58 mm F0,95 zu entwickeln. Allerdings reicht die physikalische Grenze des Bajonettverschlusses in der SLR-Ära nur knapp für F1.2 aus.
3. Nebenprodukte des kurzen Flanschabstands: Technische Rettung des großwinklig einfallenden Lichts am Rand
Alles hat zwei Seiten und zu nah beieinander liegende hintere Linsen bringen auch große körperliche Herausforderungen mit sich:
- Edge Ray Chief Ray Angle (CRA: Chief Ray Angle) erhöht:
Die hintere Linse ist sehr groß und nah am Rand. Der Winkel des Lichts, das auf die vier Ecken des Sensors trifft, nimmt stark zu, was leicht zu Randschatten und Vignettierung der Mikrolinse führen kann; - „Telezentrisches Design“-Ausgleich moderner Objektive:
Top spiegellose Weitwinkelobjektive (z. B. Sony FE 24mm F1.4 GM / Canon RF 15-35mm F2.8L) sind nicht blind nah am Sensor; Die letzten beiden Linsen der hinteren Gruppe sind in der Regel als plankonkave Korrekturlinsen mit großem Durchmesser ausgeführt. Im letzten Millimetermoment, wenn das Licht aus dem Objektivtubus austritt und in die Kamera eintritt, wird das schräge Licht zwangsweise in einen sanften Winkel zurückgebrochen, der fast vertikal ist. Es passt perfekt zur Pixel-Mikrolinsen-Deep-Well-Struktur des digitalen Sensors und sorgt so für eine einwandfreie und ultimative Weitwinkel-Bildqualität in der Mitte und an den Rändern.
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