Pourquoi certains gros téléobjectifs sont-ils si coûteux par rapport aux télescopes?


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Je suis en train de regarder une annonce pour un objectif autofocus Canon US 1200 mm f / 5.6L EF où ils demandent 180 000 $. Oui, ce n'est pas une faute de frappe.

Je ne comprends pas.

Je suis un astronome amateur et je sais que je peux acheter un réfracteur tueur de 1200 m pour bien moins de 180 000 $. Qu'est-ce qui rend cela si cher? Je sais qu'un bon réfracteur n'a pour objectif qu'un triplet (ou un doublet) et un oculaire petit mais complexe. L’objectif Canon comporte 13 éléments, dont 2 en fluorite.

Ce n'est pas à propos de cet objectif particulier, et cette question pourrait bien être meilleure pour un forum d'astronomie

Mais pourquoi les objectifs de caméra sont-ils tellement plus coûteux que les télescopes à réfracteur?


Économisez de l'argent, achetez cet objectif NASA usagé! 33,5 K $ sur eBay. petapixel.com/2015/04/27/…
Michael H.

Réponses:


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  • Rareté. Environ 20 lentilles de ce type ne sont plus fabriquées. Quand ils étaient en production, ils se vendaient environ 90 000 $ US. En raison du temps nécessaire à la croissance du gros cristal de fluorite utilisé dans le troisième élément de la lentille, une fois commandé, leur production a pris environ 18 mois.

  • Capacité de mise au point automatique. Ces objectifs incluent la capacité de mise au point automatique. Déplacer des éléments de focus aussi gros et lourds que cela nécessite des mécanismes à la fois robustes et extrêmement précis. En les déplaçant assez rapidement pour pouvoir photographier des événements sportifs, ils doivent également être très puissants.

  • Ouverture maximale L'EF 1200 mm f / 5,6 L nécessite une pupille d'entrée de 214 mm (8,4 pouces). Un télescope de 1200 mm f / 8 nécessite uniquement un objectif de 150 mm de large. Lorsque vous comparez les zones d'un cercle de 214 mm à celles d'un cercle de 150 mm, vous constatez qu'il faut au moins deux fois plus de matériau pour créer un objectif de 214 mm de large par rapport à 150 mm de large. Et c’est avant de considérer que la lentille la plus grande doit également être plus épaisse au centre pour conserver le même degré de courbure sur les surfaces.

  • Qualité d'image optique Bien que des éléments tels que le coma et l'aberration chromatique soient attendus sur les bords du champ de vision d'un grand télescope réfracteur, ils ne sont pas aussi acceptables pour un objectif d'appareil photo. Et plus le diamètre d'un objectif est grand, plus la correction doit être appliquée pour obtenir la même qualité d'image. Cela nécessite plus d'éléments dans la lentille, et ces éléments supplémentaires sont presque toujours constitués de matériaux exotiques avec un indice de réfraction plus élevé et une masse volumique inférieure au verre optique normal. Ils doivent également être conçus avec des tolérances presque insensées pour fonctionner comme prévu.

  • Diamètre du cercle d'image Un télescope n'a besoin que de former un cercle d'image de la taille de la pupille d'un œil humain: environ 8 mm de diamètre. Un objectif de caméra destiné à être utilisé avec une caméra plein cadre doit former un cercle d'image d'environ 44 mm de diamètre.

  • Distance minimale de mise au point De nombreux télescopes sont conçus pour ne faire la mise au point que sur de plus grandes distances, voire même à l'infini. Les objectifs tels que les objectifs EF 1200 mm f / 5,6 L peuvent faire la mise au point à l'infini, mais devraient également faire la mise au point à des distances plus courtes.


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Pourquoi alors ne pas utiliser un télescope à réflexion au lieu d'un tel objectif?
Comte Iblis

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@CountIblis Ceux existent aussi. Ils sont connus comme des lentilles réflexes. Il y a tout ce qu'il faut, du 500 mm f / 8 pas moins commun qui coûte moins de 100 dollars au Nikkor 2000 mm f / 11, ce qui vous fait vous demander si vous devriez l'appeler un télescope ou un objectif d'appareil photo.

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Une différence importante réside dans le bit optique: le diagramme pour le 1200 mm f / 5.6 montre 13 éléments dans 10 groupes, dont deux en fluorite. Un télescope de 1200mm f / 6 a 2 éléments . C'est une différence significative dans la quantité de verre.

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La différence de nombre d'éléments s'explique par le fait qu'un télescope n'est conçu que pour faire la mise au point à l'infini, alors qu'un objectif d'appareil photo doit être capable de faire la mise au point à différentes distances.
2012rcampion

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J'ai aussi lu que le bokeh d'une lunette astronomique était horrible à cause de sa construction. Comme ceci: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/…
Erwin Bolwidt

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Michael Clark a manqué un point important dans sa réponse par ailleurs correcte:

  • Longueur physique et optique Pensez à ce que signifie vraiment le 1200mm. C'est le focal length. Cela signifie normalement que la distance entre le centre des lentilles et l’endroit où l’image se forme est de 1200 mm. (Oui, 1,2 mètre!) Sur votre télescope, je suppose que vous voyez à peu près ces 1200 millimètres, car le télescope mesure environ 1,2 mètre de long. Sur votre Canon, vous ne portez probablement pas d'objectif de 1,2 mètre de long. L'objectif en question est de 83,6 centimètres. Ce raccourcissement important des dimensions physiques peut être réalisé par des éléments optiques, très probablement ceux contenant de la fluorite.

Je pense que le Zeiss 1700mm f / 4 pour le format moyen (?!?! Joli cercle d’images cependant) peut mesurer près de 2 mètres de long. C'est aussi un peu plus cher que le 1200mm f / 5.6.

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Vous n'avez pas besoin de fluorite pour faire un objectif plus court que sa distance focale (téléobjectif), il existe de nombreux téléobjectifs à des prix beaucoup plus bas. La fluorite réduit les aberrations chromatiques.
Matt Grum

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@ MattGrum, je suis à moitié d'accord sur votre premier point, vous n'avez pas besoin de fluorite pour raccourcir vos lentilles. Ce n'est pas principalement le prix et la fluorite ne sera pas "magiquement" réduire l'aberration chromatique. Pour les deux, la longueur de votre objectif et la correction chromatique (ainsi que de nombreuses autres propriétés) nécessitent une sélection très minutieuse et équilibrée de différents matériaux en verre. La fluorite ajoute simplement une autre option dans cette équation. "La photographie est toujours la recherche du meilleur compromis."
user23573

@MichaelT, Malheureusement, aucune dimension physique n'est disponible pour ce monstre. Mais en interpolant à partir des images que j’ai trouvées et en regardant les images d’expositions, je suppose que l’ensemble mesure environ 1,3 mètre de long. Donc, il y a un raccourcissement optique fait sur celui-là. De plus, cet objectif est destiné au format moyen, qui est généralement d'un calibre très différent en ce qui concerne le prix.
user23573

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@BogdanWilli "la fluorite ne réduira pas" comme par magie "l'aberration chromatique" en fait, mais ce n'est pas magique - c'est physique, la fluorite est un matériau à faible dispersion qui signifie que différentes fréquences de la lumière sont moins dispersées lors du passage, de sorte qu'elles réduisent les aberrations chromatiques comparé à un élément similaire de verre optique standard.
Matt Grum

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Les astronomes utilisent principalement des réflecteurs mais sont en effet intéressés par la précision.

La lentille en question est beaucoup plus rapide qu'un télescope.


Je peux acheter un réflecteur 10 "f3.9 pour moins de 1 000 $.
Paul Cezanne

Le numéro f utilisé pour décrire un télescope ne décrit pas la même chose que le nombre f utilisé pour décrire l'objectif d'un appareil photo. Avec un télescope, c'est une indication du champ de vision maximal. Avec un objectif de caméra, c'est une indication de la capacité de collecte de lumière maximale. Pour le télescope, la capacité de collecte de lumière est indiquée par le diamètre de l'objectif.
Michael C

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Différents outils pour différents emplois. Un télescope permet de regarder des objets à l'œil nu, un objectif d'appareil photo permet d'enregistrer des images haute résolution.

Il est acceptable qu'un télescope ait de grandes distorsions sur les bords et personne ne se soucie vraiment de la correction des couleurs. Cela rend simple (pas cher) la fabrication de lentilles suffisamment performantes pour faire le travail. Ajoutez maintenant la taille des optiques nécessaires pour obtenir un diaphragme de 5,6 à partir d’une longueur de mise au point de 1 200 mm.

---- modifier pour corriger les modifications ---

Un télescope de 1200 mm est destiné à regarder les étoiles, un objectif de 1200 mm f / 5.6 est destiné à regarder les célébrités. Si vous envisagez de vendre une image de Vénus, vous ne voulez vraiment pas que celle-ci ressemble à une image de Jupiter. Si vous vous attendez à le vendre pour plus de 30 000 $, il devrait ressembler à Vénus.


@ NickM, je sais que vous pensiez que vous essayez d'aider, mais vous avez tout à fait en arrière. Voir les étoiles nécessite la capacité de détecter la présence ou l'absence de lumière, rien de plus. C’est pourquoi ils peuvent utiliser des optiques de qualité bien inférieure à celle des objectifs. L'œil nu est l' instrument d'optique le plus déterminant à notre connaissance, et pas des moindres
Paul Smith

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Je suis complètement en désaccord. Les astronomes sont très préoccupés par les distorsions et, dans une certaine mesure, par la correction des couleurs.
Paul Cézanne

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Le télescope réfracteur de 1200 mm est celui d’un astronome de l’arrière-cour plutôt que d’un professionnel. L'astronome d'arrière-cour est beaucoup moins préoccupé par ces problèmes qu'un professionnel ... et un réflecteur est beaucoup moins (voire aucun problème) avec distorsion et aberration chromatique (un miroir reflète également toutes les fréquences de la lumière (qu'il réfléchit). Il n'y a plus vraiment beaucoup de réfracteurs à usage professionnel.

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GAAAAAH! Absolument pas! De nombreux astronomes amateurs sont prêts à débourser 10 000 dollars pour leurs OTA uniquement, auxquels s'ajoutent des accessoires tels que des caméras spécifiques à une application (qui peuvent fonctionner pour presque autant, sinon plus), des ordinateurs et des logiciels de traitement d'images. En plus de cela, il y a au moins une douzaine d'astronomes pro-am dans le monde qui vendent leurs photos pour financer leur passe-temps (Jack Newton vient immédiatement à l'esprit, cherchez-le). Votre affirmation est née de l'ignorance et il est primordial de dire que les photographes n'ont jamais besoin d'utiliser plus cher qu'un appareil photo pour téléphone portable.
Ernie

@Ernie - On ne sait pas à qui vous vous opposez, alors l'accusation d'ignorance devient difficile. Aussi, personne n'a suggéré aux photographes de ne pas avoir besoin de qualité? Vous avez peut-être mal interprété ce que j'ai dit comme impliquant que je pense que les astronomes n'ont pas besoin de qualité, mais je ne l'ai pas dit. Je viens de dire que la qualité dont ils ont besoin et qu'ils payent volontiers pour beaucoup ne se compare pas à celle requise pour les publications de célébrités. Les images de Jack Newton sont jolies, mais ne se comparent pas à celles de Hubbles, n'est-ce pas?
Paul Smith

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Une partie de la raison est sans doute que les photographes professionnels gagnent plus d’argent que les astronomes professionnels et qu’ils peuvent donc en tirer un peu plus pour leur argent.

Score: +5 drôle


J'en doute fort. L'optique est compliqué. Le prix de cet article reflète davantage les coûts élevés de la recherche et le petit nombre de personnes qui en ont besoin ou le souhaitent. Cela augmente le prix car il n'y a pas d'économie d'échelle pour la production de masse.
Ernie

J'étais photographe professionnel. D'après mon expérience personnelle, je peux dire que ce n'est absolument pas le cas. C'est la même hypothèse court-circuitée que celle-ci: Tous les footballeurs sont incroyablement riches, voyez ce que Ronaldo gagne!
user23573

@BogdanWilli C'est drôle parce que (a) c'est vrai, les astronomes professionnels ne sont pas payés, et (b) bon sang, alléger, c'est une blague.
Nicholas Shanks

@ Ernie Vous avez trop de sérieux dans votre réponse.
Nicholas Shanks

@Nicholas Voyez cela comme ça: Ce n'est pas si drôle pour moi, c'est la raison pour laquelle je ne suis plus un photographe professionnel. Un métier que j'ai beaucoup aimé. Néanmoins, j'ai au moins essayé de répondre avec une blague.
user23573
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