Por que as lentes de câmera são tão grandes e pesadas?

A revolução da câmera sem espelho foi criada para produzir equipamentos de câmera menores e mais leves, mas, na verdade, os fabricantes de câmeras acabaram de aproveitar a oportunidade para criar lentes maiores e melhores. O porquê se resume à física das lentes.

Manipulando o Comprimento Focal é Complicado

A distância focal de uma lente - que analisamos em profundidade antes - é a distância entre o ponto nodal traseiro e o ponto focal. Em uma lente convexa simples, é a distância entre o centro da lente e o ponto focal. No entanto, nenhuma lente da câmera é uma lente convexa simples; todas elas são “lentes compostas” que são lentes feitas de uma combinação de lentes individuais chamadas “elementos de lente”.

As câmeras têm uma “distância focal de flange” que é a distância entre a montagem da lente e o sensor. Nas DSLRs da Canon, por exemplo, são 44 mm. O problema para os fabricantes de câmeras é que a manipulação da distância focal é complicada e geralmente envolve a adição de mais elementos de lente que tornam as coisas maiores e mais pesadas. A razão pela qual a lente EF 40mm da Canon é a menor é que ela combina muito bem com a distância focal da flange e, portanto, requer muito poucos elementos de lente..

Quanto mais você se afastar da distância focal da flange, em qualquer direção, maior será a lente. Uma lente de 600 mm não precisa ter 60 cm de comprimento, mas para não ter 60 cm de comprimento - o que seria se fosse uma simples lente convexa - o design óptico é complicado. É o mesmo com uma lente olho de peixe de 11 mm.

Há um pequeno ponto ideal, entre cerca de 24mm e 50mm, onde é possível fazer lentes que não são tão grandes, mas, para todo o resto, a ótica de manipular a distância focal é uma barreira significativa à miniaturização..

A abertura é um limite difícil

A abertura é uma função da distância focal. Quando falamos de f / 5.6, o que estamos dizendo é que a íris da lente está aberta para a distância focal dividida por 5.6. Por exemplo, um 50mm em f / 2 tem uma abertura de íris de 25mm; em f / 8, a íris é aberta para 6,25 mm.

Embora isso não seja uma preocupação para as lentes de grande angular, isso se torna um problema muito rápido para as lentes de telefoto rápidas. Veja a incrivelmente popular Canon 70-200 f / 2.8: a 70 mm a lente tem 25 mm de largura, mas a 200 mm é de 71,5 mm. Isso significa que, assumindo materiais infinitamente finos, o tamanho mínimo possível do elemento frontal da lente é de cerca de 72 mm - na realidade, é 88,8 mm - e não há maneira de torná-lo menor.

Não importa o que a Canon ou a Nikon ou a Sony desejem, eles fisicamente não podem fazer uma lente 200mm f / 2.8 com um elemento frontal menor que 80mm ou mais. As leis da física não vão ceder.

Desenvolvimentos técnicos são uma questão

Muitas lentes antigas não eram muito boas. Eles tinham charme, mas o autofoco estava desligado, havia vinhetas ou distorções pesadas, e a imagem não era nítida em todo o quadro. As lentes modernas resolveram muitos desses problemas adicionando mais elementos de lente, o que, é claro, também adiciona mais tamanho e peso.

Da mesma forma, desenvolvimentos modernos como a poderosa estabilização de imagem adicionam ainda mais peso às lentes já pesadas.

E não vamos esquecer lentes de zoom. Uma lente principal será (quase) sempre menor e mais leve que uma lente zoom que cubra a mesma distância focal, porque é muito mais simples. As lentes de zoom levam, você adivinhou, mais elementos de lente e partes móveis.

Realmente, a física é o problema

O que a questão se resume é que as leis da física são uma dor no traseiro.

A óptica é um campo bem estudado e complicado. Manipular a luz de modo que os objetos distantes pareçam mais próximos ou fechar os objetos aparecem mais distantes, ao desfocar os fundos ou manter tudo em foco, e manter um alto nível de qualidade de imagem requer lentes grandes e pesadas.

O sonho de câmeras profissionais ficando menores é apenas por enquanto: um sonho.

Crédito de imagem: l i g h t p o t t / Shuterstock, LeonRW