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最大光圈越宽,光学像差就会越普遍(给定“简单”透镜)。由于您必须付出更多的努力来校正那些光学像差,因此以合理的成本制造大口径的透镜变得越来越困难。需要附加的镜头元件来减轻色差(在大于f / 2的光圈下可能会变得非常可怕),校正畸变(以保持直线行为并最小化畸变影响),校正球差和由此引起的焦点偏移(或者,保留球面像差,并通过附加的电子智能校正焦点偏移)等。
还应注意,较大的f /#必须保持其他类似透镜所允许的光比。f / 0.9镜头必须比f / 1.4镜头多允许1.5个光阑(大于2倍的光),而要达到这一点,光圈的物理尺寸通常需要更大的镜筒直径。增大镜筒直径至少需要更大的前部元件,这可能会迅速增加镜片的成本。f / 0.5镜头必须比f / 1.4镜头多允许近3挡光通过(光量大8倍),并且需要直径为2.8倍的物理光圈。请注意,重要的是要记住,根据相对光圈计算出的物理光圈大小仅是通过前透镜元件观察到的(这往往会使内部放大一些。)光圈的真实物理尺寸通常不会那么大,但是最大光圈超过f / 1的镜头通常需要笨重的镜筒。可以使用更多的光学元件来校正比安装座更大的光圈...但这就是发挥更大光圈附加成本的一部分。
结合校正光学像差的增加效果的必要性,更快的镜头需要更大的元件,更多的玻璃,更多的组以及更多的移动组,才能在大光圈下获得可用的质量。这相当于巨大的成本,对大多数摄影师来说,价格要求超出了范围。对于像蔡司这样的制造商来说,创建f / 0.7镜头(据我所知,这是地球上最快的相机镜头),它可能比赚钱的人还算是声望……最好的镜头。地球上的眼镜制造商最好在所有情况下都拥有最好的镜片,对吗?;)
(事实证明,考虑到其卓越的光学性能,蔡司几乎可以做到这一点,它们拥有最快的50mm f / 0.7镜头和最长,最清晰的长焦镜头与其Apo Sonnar T * 1700mm f / 4镜头...以及相信我,1700mm f / 4几乎和50mm f / 0.7一样疯狂...这对于这么长的焦距来说是一吨光!)
透镜的速度比f / 1.0快,但是一旦您低于1.0,价格就会飞涨,因为您已经接近玻璃实际弯曲入射光的极限!公差变得非常严格,制造成本很高。为了使玻璃(折射率为1.5)更快,极限是f / 0.5左右,您将需要使用更奇特的材料(例如石英或蓝宝石),从而进一步推高成本。我曾经在网上阅读过一个线程,有人计算得出可以制作f / 0.25镜头,但它必须完全由钻石制成...
您必须有一个很好的理由才能加快速度,“在没有闪光灯的情况下在室内拍摄更好的照片”并不能完全做到这一点。它必须类似于“我将第一次在月球表面行走” ...
我所听说过的最快的镜头是f / 0.55,比佳能传奇的f / 1.0快了两档!它们用于硅晶片的光刻蚀刻,并且需要开孔以避免衍射限制分辨率。当您尝试提取更多细节时,会在越来越大的光圈处出现使用f / 16的DSLR产生柔和图像的相同效果。
有一个称为“卡尔·蔡司Super-Q-Gigantar 0.33 / 40mm”的蔡司镜头。是的,它的最大光圈为f / 0.33,因此是有史以来最快的镜头。
目前,它正在Westlicht-Auction拍卖。由于我不确定是否可以链接到这样的页面,因此在此进行描述:
卡尔·蔡司Super-Q-Gigantar 0.33 / 40mm(约1960年)这是Contarex Bullseye制造的世界上最快的镜头。卡尔·蔡司(Carl Zeiss)为公关目的制作的独特镜头-前Barringer系列。
我不确定这个怪物是否制作过图片,因为周围根本没有样品。每个人似乎都在为镜头拍照,但不是用它来拍:-)
您知道,我打算对镜头座进行辩论,然后才意识到我有200mm f / 2.8的光圈,它的光圈为71.4mm,这比相机的开口大。所以,我唯一能想到的原因就是成本...
为了获得比安装座直径大的光圈的优点,制造商必须对后部元件做一些额外的工作,而这会增加成本。这将成为成本效益分析,因为他们不会在镜头上花费很多精力,因为镜头价格如此之高,几乎没有人会购买(偶尔会出现Google佳能5200mm镜头)。他们必须问,任何给定的镜片上的多余光线到底会给什么?我认为,在大多数情况下,一旦光圈与焦距的比例为1:1,答案就不多了,或者至少不足以证明这一点。
至于他们如何利用比安装座更大的光圈,我不是物理学家还是镜头制造商……我会把它留给比我聪明的人。请注意,我怀疑无论如何,对于给定的焦距,您可以获得最大开口的限制,但是我不知道如何实现。