Pourquoi l'image ne s'assombrit-elle pas plus vous zoomez?
Si la taille de la pupille d'entrée reste constante, c'est le cas.
Mais très peu d'objectifs zoom, même ceux avec des ouvertures maximales variables, conservent la même taille de pupille d'entrée que l'objectif est zoomé.
À mesure que la distance focale de votre objectif s'allonge, moins de photons passent à travers l'objectif pour toucher le miroir / capteur.
Encore une fois, seulement si la taille de la pupille d'entrée reste constante.
Mais pour maintenir le même nombre f, le diamètre de la pupille d'entrée doit évoluer au même rythme que la distance focale. Si vous doublez la distance focale, vous devez également doubler le diamètre de la pupille d'entrée, qui quadruple la surface de l'ep, pour maintenir le même nombre f.
La taille physique du diaphragme n'est qu'une partie de ce qui détermine l'ouverture maximale, exprimée en nombre f, d'un objectif. Le grossissement entre l'avant de l'objectif et l'emplacement du diaphragme joue également un rôle. Le nombre f d'une ouverture est déterminé par le rapport de la distance focale de l'objectif divisé par le diamètre de la pupille d'entrée , souvent appelé ouverture effective.
Dans un langage simple, le diamètre de la pupille d'entrée est défini par la largeur de l'ouverture du diaphragme lorsqu'il est vu à travers l'avant de la lentille .
Dans votre exemple, un objectif de 14 mm avec un angle de vue de 114 ° a une pupille d'entrée de 5 mm de large à f / 2,8. Pour les reflex numériques et même la plupart des appareils photo sans miroir, un objectif de 14 mm est ce que l'on appelle un design rétrofocus. C'est plus ou moins l'équivalent d'un téléobjectif tourné vers l'arrière. Le «grossissement» entre le diaphragme d'ouverture et l'avant de l'objectif est donc négatif. Autrement dit, la pupille d'entrée semble plus petite que la taille réelle du diaphragme physique! En revanche, un objectif de 90 mm avec un angle de vue de 27 ° nécessite une pupille d'entrée de 32 mm de diamètre pour f / 2,8. C'est 6,4 fois plus large, soit 41 fois plus de surface que la pupille d'entrée de 5 mm de l'objectif 14 mm à f / 2,8.
Lorsque les objectifs à zoom à ouverture constante sont déplacés pour changer la distance focale, le grossissement entre l'avant de l'objectif et le diaphragme est ce qui change normalement, pas la taille physique du diaphragme. Ce changement d'agrandissement est ce qui permet à la pupille d'entrée d'apparaître plus grande à des focales plus longues et plus petite à des focales plus courtes pour le même diaphragme physique. Un objectif 70-200 mm f / 2,8 a une pupille d'entrée de 25 mm de diamètre à 70 mm et f / 2,8. À 200 mm, la pupille d'entrée à f / 2,8 est un peu plus de 71 mm de large. Le diaphragme physique réel est de la même taille dans les deux cas. Ce qui a changé, c'est le grossissement entre le diaphragme et l'avant de l'objectif.
Notez que ce même principe est généralement utilisé avec les zooms à ouverture variable. Prenez, par exemple, un zoom 18-300 mm f / 3,5-5,6. À 18 mm, la pupille d'entrée pour f / 3,5 a une largeur d'environ 5,14 mm. À 300 mm, la pupille d'entrée pour f / 5,6 est plus de dix fois supérieure à 53,6 mm de large. Notez que la plupart des zooms qui atteignent un maximum de 300 mm et f / 5,6 ont des éléments avant légèrement supérieurs à 54 mm de diamètre. La taille nécessaire de la pupille d'entrée est la raison! Si la pupille d'entrée à 300 mm avait encore une largeur de 5,14 mm comme elle l'est à 18 mm et f / 3,5, l'ouverture maximale à 300 mm serait de f / 58!
Alors pourquoi tous les zooms n'utilisent-ils pas suffisamment d'agrandissement pour rester à une ouverture constante sur toute la plage de zoom? Principalement le coût associé à la taille, au poids et à la complexité supplémentaires nécessaires pour produire une lentille à ouverture constante.
