La vitesse de l'objectif augmente-t-elle encore de manière significative lorsque l'ouverture physique est supérieure à la taille du capteur?

Cette question m'est venue ce matin, en pensant aux objectifs 50 mm. J'ai le Pentax 50 mm f / 1,7 (manuel) et c'est un très bel objectif, mais serait considéré comme (relativement) lent sur un film 35 mm, et de nombreuses recommandations seraient pour un 50 mm f / 1,4.

Cependant, en faisant le calcul, le diamètre de l'ouverture f / 1.7 grande ouverte est de 29,4 mm, ce qui est supérieur à la taille diagonale d'un capteur APS-C - ce qui signifie effectivement qu'aucune partie du capteur n'est "cachée" par l'ouverture. La question est donc de savoir si cela a réellement un sens ou si l'objectif f / 1.4 sera encore nettement plus rapide pour l'APS-C.

f1.4 sera toujours 2 / 3rds plus rapide que f1.8.

Le diamètre n'a rien à voir avec le fait qu'une partie du capteur soit cachée ou non. Il s'agit d'une mesure distincte appelée vignettage, et non du niveau de lumière du cercle d'image. Le niveau de luminosité / luminosité du cercle d'image est directement affecté par l'ouverture de la conception de l'objectif.

L'objectif FF signifie simplement que le cercle d'image est conçu pour couvrir un capteur plein format (qui peut être un film). L'utiliser sur un APS-C utilisera la partie intérieure du cercle d'image.

Un objectif APS-C de la même distance focale et de la même vitesse aurait pu être créé à une taille plus petite, le cercle d'image n'a pas besoin d'être aussi grand, mais l'objectif devrait être repensé.

Notez également que le Pentax 50 mm f1.7 (si c'est ce que vous avez) est généralement considéré comme plus net et / ou plus contrasté que le Pentax 50 mm f1.4 à des ouvertures courantes jusqu'à f2.8 ou plus.

Les avantages du Pentax 50 mm f1.4 incluent un tiers de f-stop plus rapides, des lames d'ouverture plus arrondies pour un bokeh de surbrillance plus rond uniquement lorsqu'il est arrêté. Il peut ou non avoir un bokeh "meilleur" et plus lisse car ce n'est pas simplement une fonction des lames d'ouverture et je n'ai vu aucune autre comparaison.

L'ouverture maximale n'a rien à voir avec la taille du capteur.

L'objectif a une taille de capteur maximale avec laquelle il peut être utilisé, mais c'est parce que d'autres éléments limitent le cercle d'image, comme la taille de l'objectif avant. (Un objectif fish-eye peut même avoir un cercle d'image plus petit que le capteur, laissant les coins noirs.)

L'objectif 1.8 n'est pas si lent. Un objectif zoom dans le même segment de prix est environ deux arrêts plus lent, et ils ne sont pas considérés comme inutilisables. Le 1.4 est plus rapide, c'est juste une question sur ce dont vous avez besoin.

La taille du capteur affecte-t-elle vraiment la profondeur de champ?

L'image plein cadre aurait une profondeur de champ plus faible, car pour obtenir le même cadrage, vous pouvez être plus proche du sujet, ce qui a une distance de mise au point plus courte, donc une profondeur de champ plus faible.

La quantité de bokeh dans l'image serait la même pour la même distance de mise au point, tout ce que fait le plus petit capteur est le recadrage. Si je prends une photo, que je la recadre au milieu dans Photoshop, je n'obtiens plus de bokeh.

Le fait que les gens recommandent le f / 1,4 par rapport au f / 1,8 pour des raisons de vitesse n'est pas lié à la taille du capteur. L'objectif f / 1,4 est tout simplement plus rapide que le f / 1,8 ( comme expliqué ici ) quelle que soit la taille du capteur.

Cependant, un capteur plus petit entraîne une plus grande profondeur de champ à une ouverture donnée. Pour cette raison, il pourrait être judicieux de recommander un objectif à ouverture plus grande pour un capteur plus petit.

Comme d'autres l'ont dit, l'objectif f / 1,4 sera toujours plus rapide que l'objectif f / 1,8. Je pense que l'exemple le plus simple que je puisse donner est d'imaginer, disons, un objectif 400 mm f / 2,8. Cela aurait une ouverture d'environ 140 mm de diamètre, à mon avis au moins. C'est beaucoup plus grand que même les reflex numériques plein format.

En supposant que les deux lentilles projettent des cercles lumineux au moins suffisamment grands pour couvrir l'ensemble du capteur, un objectif f / 1,4 sera toujours plus rapide qu'un objectif f / 1,7 de près d'un demi-stop.

La taille de l'ouverture n'a rien à voir avec la taille du cercle d'image qu'un objectif projette. Les éléments d'une lentille derrière le diaphragme d'ouverture et la mesure dans laquelle ils courbent la lumière permise à travers l'ouverture déterminent la taille du cercle d'image.

Prenons cet exemple: un objectif Canon EF 600 mm f / 4 L IS II a une pupille d'entrée ( ouverture effective ) de 150 mm de diamètre. Les éléments arrière de la lentille concentrent cette lumière dans un cercle d'image de 44 mm de diamètre. Si vous arrêtez cet objectif à f / 16, la taille de la pupille d'entrée est réduite à 37,5 mm de diamètre. Pourtant, cette lumière est toujours répartie sur un cercle d'image de 44 mm par les éléments arrière de l'objectif.

ƒ / 1,4 est plus brillant que ƒ / 1,7 par environ ⅔ arrêts. L'équation pour calculer l'aire de chaque ouverture d'objectif est:

50 mm ƒ / 1,7 donne environ 679 mm² de surface
50 mm ƒ / 1,4 donne environ 1002 mm² de surface

Cela n'affecte pas le recadrage de l'image, mais simplement le volume du cône de lumière provenant d'une seule source lumineuse (dont toute votre scène est remplie). Considérez-le comme l'augmentation du volume de chaque cône de lumière à mesure que l'ouverture augmente. Plus l'ouverture est grande, plus les photons peuvent traverser l'objectif et se concentrer sur le capteur au même point.

C'est pourquoi une ouverture plus petite entraînera de plus petits cercles de confusion (qui ne sont pas focalisés sur le plan du capteur). Ce n'est pas la position sur le support de capture, mais la largeur du cône de lumière qui change en fonction de l'ouverture.