なぜカメラレンズがこんなに大きくて重いの？

ミラーレスカメラ革命は、より小さくより軽いカメラ装備をもたらすことを意図していました、しかし実際には、カメラ製造業者はちょうどより大きくより良いレンズを作る機会を得ました。なぜレンズの物理学に帰着するのか.

焦点距離の操作が複雑

レンズの焦点距離は、前の節で詳しく説明しましたが、後部節点と焦点の間の距離です。単純な凸レンズでは、レンズの中心と焦点との間の距離です。しかしながら、単純な凸レンズであるカメラレンズはありません。それらはすべて「レンズレンズ」と呼ばれる個々のレンズの組み合わせから作られたレンズである「複合レンズ」です。

カメラは、レンズマウントとセンサーの間の距離である「フランジバック距離」を持っています。例えばキヤノンのDSLRでは、それは44mmです。カメラ製造業者にとっての問題は、焦点距離を操作することが複雑であり、そして一般的に物事をより大きくそしてより重くするより多くのレンズ要素を加えることを含むことである。 CanonのEF 40mmレンズが最も小さいのは、フランジの焦点距離と非常によく一致しているため、必要なレンズ要素が非常に少ないためです。.

フランジの焦点距離からどちらかの方向に離れるほど、レンズは大きくなります。 600 mmのレンズは60 cmの長さである必要はありませんが、60 cmの長さである必要はありません。単純な凸レンズであれば、光学設計は複雑です。 11mmの魚眼レンズでも同じです。.

それほど大きくないレンズを作ることが可能である約24mmと50mmの間に小さなスイートスポットがあります、しかし、他のすべてのものにとって、焦点距離を操作することの光学は小型化への大きな障壁です.

絞りは難しい限界です

絞りは焦点距離の関数です。我々がf / 5.6について話すとき、我々が言っていることは5.6で割られた焦点距離に対して開いているということです。たとえば、f / 2で50 mmのレンズアイリスの開口部は25 mmです。 f / 8では、アイリスは6.25mmに開いています.

これは広角レンズには関係ありませんが、高速望遠レンズにとってはすぐに問題になります。信じられないほど人気のあるキャノン70-200 f / 2.8を取りなさい：70mmでレンズアイリスは25mm幅です、しかし200mmでそれは71.5mmです。これは、無限に薄い材料を想定すると、レンズの前部要素の最小可能サイズは約72mm、実際には88.8mmであり、それを小さくする方法がないことを意味します。.

キヤノンやニコン、ソニーが何を望んでいようとも、彼らは物理的に80mm以下の前の要素を持つ200mm f / 2.8レンズを作ることができません。物理学の法則は収まらない.

技術開発は問題です

古いレンズの多くは、あまり良くありませんでした。彼らは魅力を持っていました、しかし、オートフォーカスはオフでした、定期的に重い口径食またはゆがみがありました、そして、画像はフレーム全体にわたって鮮明ではありませんでした。現代のレンズは、レンズ要素を追加することでこれらの問題の多くを解決しました。もちろん、レンズ要素のサイズと重量も増えます。.

同様に、強力な手ぶれ補正のような現代の開発は、すでに重いレンズにさらに重さを加えます.

そしてズームレンズを忘れないでください。基本レンズは、同じ焦点距離をカバーするズームレンズよりも（ほとんど）小型で軽量なので、はるかに簡単です。ズームレンズは、あなたがそれを推測した、より多くのレンズ要素と可動部品を取ります.

本当に、物理学が問題です

問題が解決するのは物理学の法則がお尻の痛みであるということです.

光学はよく研究された複雑な分野です。遠くのものが近くにあるように、または近くにあるものが遠くに見えるように光を操作しながら、背景をぼかしたり、すべてに焦点を合わせておき、高レベルの画質を維持するには、大きくて重いレンズが必要です.

プロフェッショナルカメラの小型化の夢は、当分の間それだけです：夢.

Image Credit：私のお気に入り/ Shuterstock、LeonRW