Pourquoi deux objectifs avec le même nombre F donnent-ils une quantité de lumière différente?

Pourquoi les deux lentilles suivantes fournissent-elles une quantité différente de lumière?

Dans les deux images, nous avons fixé la distance de mise au point, la distance à l'objet, l'ISO, la vitesse d'obturation et le nombre F.

C'est probablement la somme de quelques facteurs.

Premièrement, bien que vous déclariez "le même diaphragme", il est important de réaliser que le fabricant a indiqué que les valeurs de distance focale et d'ouverture sont souvent arrondies, et pas toujours de la manière que vous attendez. Il se pourrait que le Samyang soit en réalité f / 1,45, et non f / 1,4.

Le facteur suivant est le vignettage, les lentilles à grande ouverture sont souvent plus sombres dans les coins en raison de la pupille d'entrée vue sous un angle et donc partiellement bloquée (regardez un tube de papier hygiénique sous un angle et vous verrez moins de lumière passer) . Vous recadrez l'image de 50 mm, vous n'obtenez donc que le centre, sans le vignettage.

Le troisième facteur est le T-stop (transmission) de l'objectif. Le nombre d'interfaces verre / air et la qualité des revêtements déterminent la quantité de lumière réfléchie (et donc gaspillée) sur son chemin vers le capteur. Les optiques de cinéma Zeiss très chères, par exemple, ont un T-stop presque identique au F-stop, c'est-à-dire que très peu de lumière est perdue. Je n'imagine pas que les revêtements de l'objectif Samyang très abordable sont assez conformes à cette norme.

Cependant, en regardant les tests de la marque DXO, la transmission de l'objectif Samyang est évaluée à T / 1,7 contre T / 1,6 pour le Canon. Cela prend en compte à la fois les différences d'ouverture et la transmission de l'objectif (mais pas le vignettage). Cela prédit que l'image de Samyang sera plus sombre, mais seulement de 0,1 diaphragme, ce qui est inférieur à ce que nous voyons ici.

Je crains à la fin que la réponse ne soit que votre appareil photo puisse vous mentir en ce qui concerne le réglage ISO de l'objectif Canon. Il a été largement rapporté que les capteurs numériques ne sont pas en mesure d'enregistrer le cône de lumière entier à partir d'une lentille à grande ouverture, la profondeur du pixel coupe bien la lumière du bord de l'ouverture, ce qui rend la lentille effectivement plus lente.

Pour masquer cet effet aux utilisateurs, il a été démontré que certains appareils photo augmentaient la valeur ISO réelle pour donner la luminosité que vous attendez d'un objectif f / 1,4. Étant donné que l'objectif Samyang est inconnu de votre appareil photo, cette augmentation ISO cachée ne se produit pas, vous obtenez donc le véritable f-stop.

Cela ressemble à une théorie du complot mais elle est bien documentée: http://www.dxomark.com/Reviews/F-stop-blues

Il existe également un moyen simple de le prouver, reprenez la photo de 50 mm avec les broches d'objectif collées (ou l'objectif partiellement démonté) afin que l'appareil photo ne sache pas quel objectif est utilisé.

La réponse possible est la qualité de l'objectif, le nombre de verres et le revêtement des verres dans l'objectif.

Dans la quête de la meilleure image avec les couleurs, le contraste, la netteté et ainsi de suite, les fabricants ont mis différents verres dans l'objectif. Et bien qu'ils s'efforcent à la fois d'être de la plus haute qualité et de transmettre la meilleure image possible à travers leur objectif, ils ne sont pas tous en mesure de le faire, et la quantité de lumière perdue en cours de route est l'un des compromis.

La quantité de lumière collectée par un objectif ne dépend pas du nombre f mais de quelque chose appelé nombre T , qui est l'équivalent du nombre f pour un objectif avec une transmission de lumière de 100%. Malgré la même ouverture, vos deux lentilles peuvent être fabriquées en utilisant différents revêtements ou différentes formes de verre, ce qui finira par affecter la quantité de lumière que vous pouvez collecter.

Bien que je pense que la réponse de Matt Grum est la bonne réponse, il est également possible que l'appareil photo n'ait pas utilisé la même ouverture pour les deux photos. La plupart des objectifs modernes utilisent une ouverture à commande électronique qui peut entraîner de légères erreurs lors de la sélection de l'ouverture. Vous pouvez voir cet effet si vous prenez une longue séquence de prises de vue via un intervalomètre - il y aura parfois un scintillement dans l'exposition apparente en raison de légères variations d'ouverture. (Et le problème ISO ci-dessus, la solution pour l'appareil photo Canon est de démonter légèrement l'objectif afin que l'ouverture reste mécaniquement fixe.)

De toute évidence, de nombreux facteurs entrent en jeu.

Mais en voici un gros. La première image est plus zoomée en raison de l'angle plus étroit; il fallait recadrer la seconde pour produire la même scène que la première image qui est dans son intégralité.

Toutes choses étant égales par ailleurs, un zoom plus (optique) est plus sombre: vous recueillez la lumière d'une zone plus petite de la scène et vous la répartissez sur plus de pixels du détecteur (ou sur plus de grains de film).