Apa perbedaan konstruksi antara lensa makro dan lensa biasa?

11

Saya mengerti bahwa untuk mengurangi jarak fokus minimum, desain lensa makro harus fokus pada menjaga jarak tertentu antara lensa dan sensor.

Namun, apakah penempatan lensa dan elemen-elemennya satu-satunya perbedaan antara makro dan lensa prima atau lensa biasa lainnya? ATAU adakah perbedaan struktural lainnya juga?

Ada beberapa posting yang membahas perbedaan tetapi tidak ada yang benar-benar memunculkan perbedaan "fisik".

macro lens-design macro-lenses lens-construction pengguna1266515
sumber

Jawaban:

12

Lensa sederhana (seperti lensa dalam sepasang kacamata) membentuk gambar pada jarak f di belakang lensa untuk sebuah objek tanpa batas (di mana f adalah panjang fokus). Lensa yang sama akan membentuk gambar pada 2f di belakang lensa untuk objek 2f di depan lensa. Ini akan mencapai pembesaran 1: 1, yaitu definisi makro. Jadi setiap elemen lensa adalah lensa makro ketika dipasang di tabung 2f dari sensor.

Dalam lensa multi-elemen (yaitu lensa kamera) lensa membentuk gambar makro 2f di belakang bidang utama belakang untuk objek 2f di depan bidang utama depan . Jarak fokus minimum lensa "biasa" dapat ditingkatkan dengan memindahkannya lebih jauh dari sensor, menggunakan tabung ekstensi. Jadi, tergoda untuk mengatakan bahwa lensa apa pun adalah lensa makro ketika dipasang jarak yang benar dari sensor (dan dengan demikian tidak ada perbedaan antara lensa makro dan lensa "biasa", selain dari panjang tabung yang menghubungkannya ke kamera).

Namun bidang utama depan dapat berada di dalam lensa, jadi untuk beberapa lensa jarak 2f yang diperlukan dari bidang utama depan dapat menjadi titik di dalam lensa - yang merupakan masalah! Jadi lensa makro hanyalah lensa biasa dengan bidang utama depan dalam 2f dari depan lensa dan bidang utama belakang 2f - ffd dari belakang lensa (di mana ffd adalah jarak fokus flensa ).

Posisi bidang utama dalam lensa multi elemen sangat dipengaruhi oleh distribusi elemen positif dan negatif dalam lensa. Desain retro-fokus, yang biasa digunakan oleh lensa sudut lebar, mendorong bidang utama ke belakang, sedangkan desain telefoto mendorongnya ke depan. Ini adalah alasan Anda cenderung melihat lebih banyak lensa makro telefoto daripada macro wideangle.

Selain posisi pesawat utama, lensa makro biasanya dioptimalkan untuk memiliki bidang datar yaitu gambar yang difokuskan adalah planar yang bertentangan dengan sedikit melengkung. Ini bukan persyaratan untuk lensa menjadi makro, tetapi fitur berguna lensa yang digunakan untuk memotret objek datar pada jarak dekat, misalnya untuk menyalin dokumen.

Matt Grum
sumber
Terima kasih atas masukannya! Btw oleh ".... jarak tertentu antara elemen lensa frontal dan sensor" Maksud saya bahwa dalam semua lensa makro umumnya lensa itu sendiri diposisikan lebih jauh dari sensor. Ini sama dengan menggunakan tabung ekstensi atau bellow (pada lensa biasa / sederhana) yang pada gilirannya mengurangi jarak fokus minimum yang diperlukan antara lensa dan subjek. Semoga ini masuk akal :)
user1266515
@ user1266515 ok saya mengerti sekarang, saya sudah mengedit pertanyaan karena jarak kuncinya adalah antara pesawat utama belakang dan sensor. Posisi elemen depan memang memengaruhi posisi bidang utama belakang, tetapi begitu juga posisi setiap elemen lainnya dalam lensa, jadi saya meninggalkannya hanya sebagai "jarak antara lensa dan sensor".
Matt Grum
Sempurna! Selain itu, ada ide di mana aspek dari lensa fisik desain komentar Anda "lensa makro biasanya dioptimalkan untuk memiliki bidang datar" alamat?
user1266515
@ user1266515 Lengkungan medan tergantung pada indeks bias kaca optik yang digunakan dalam lensa dan keberadaan elemen korektif, dan secara alami kurang lazim dalam desain telefoto.
Matt Grum
2
Perbedaan lain adalah bahwa lensa makro dioptimalkan untuk jarak subjek pendek. Penyimpangan tergantung pada jarak pemfokusan, dan lensa non-makro bisa sangat baik pada jarak yang dimaksudkan, namun buruk jika digunakan dengan tabung ekstensi.
Edgar Bonet
1

Ada juga tradeoff mekanis untuk dipertimbangkan: Jika Anda ingin memungkinkan pemfokusan yang sangat dekat, terutama dengan lensa pemfokusan unit, tanpa aksesori tambahan Anda perlu mendesain untuk perbedaan yang signifikan dalam ekstensi barel antara infinity dan fokus yang sangat dekat - yang berarti Anda perlu untuk membangun seluruh unit yang lebih besar - bahkan pada fokus tanpa batas, laras yang ditarik perlu tempat untuk dituju. Inilah alasan mengapa banyak lensa makro memiliki tudung lensa terintegrasi - laras disembunyikan ke dinding samping tudung lensa ...

pemeras dan prajurit
sumber