Mengapa lensa 50mm modern begitu rumit?



Lensa seperti Nikon Z 50mm F1.2 S lebih besar, lebih berat, lebih mahal, dan lebih kompleks daripada lensa F1.2 lama. Tapi kenapa?



Pertama, sedikit sejarah tentang optik



Pada zaman kapal dibuat dari kayu, orang sudah memiliki alat optik yang andal. Salah satu alat ini adalah lensa panjang fokus tetap yang dibuat menurut desain "lensa Gaussian ganda". Sebelum awal abad kedua puluh, perancang lensa telah menciptakan lima dari enam jenis lensa yang menjadi dasar yang kita gunakan saat ini. (Lensa fokus retro berasal dari tahun 1920-an, dan lensa zoom, jika Anda penasaran, pada dasarnya adalah triplet Cook yang dimodifikasi.)



Sejak akhir abad ke-19, lensa Gaussian ganda telah menjadi desain utama untuk lensa panjang fokus tetap aperture tinggi. Selama bertahun-tahun, desainer telah menambahkan grup baru untuk mendapatkan lebih banyak cahaya, memperbaiki aberasi, dan memperbaiki lensa secara umum. Namun hingga zaman modern, fondasi untuk lensa panjang fokus tetap tetap menjadi "Gauss ganda". Pikirkan lensa prima yang diketahui dan kemungkinan besar akan dibuat dalam desain "Gauss ganda": Speed ​​Panchro, Planar, Xenon, Summicron, Takumar, Ultron, dan seterusnya.







Atas: Lensa petzval, aplanat, lensa Gaussian ganda. Bawah: Triplet Cook, lensa telefoto, lensa telefoto terbalik (retrofocus).





Kebanyakan skema Gaussian ganda memiliki fitur yang secara praktis penting (perhatikan yang saya katakan sebagian besar , tidak semua). Cara termudah untuk mendesain lensa Gaussian ganda dengan sudut pandang yang setara dengan panjang fokus 40-60mm kamera full-frame. Oleh karena itu, bola 50mm biasanya didominasi oleh lensa Gaussian ganda, dan lensa dengan panjang fokus yang lebih besar atau lebih kecil biasanya menjadi lensa telefoto atau retrofokal. Kedua, aberasi pada lensa Gaussian ganda lebih mudah dikontrol pada F2.8 atau lebih kecil. Lensa Gaussian ganda 50mm F2.8 yang layak dapat dibuat hanya dengan lima elemen, sementara aperture yang lebih besar membutuhkan lebih banyak elemen untuk mengoreksi aberasi (lihat diagram di atas).



Tapi lensa berubah



Selama dekade terakhir, lensa 50mm menjadi lebih canggih. Bandingkan Canon 50mm F1.2 yang berusia 30 tahun (kanan) dengan Sigma 50mm F1.4 Art yang lebih baru dan Zeiss Otus 55mm F1.4 (kiri).





Diagram lensa (kiri ke kanan) Zeiss 55mm Otus, Sigma 50mm F1.4 Art dan Canon 50mm EF F1.2L.



Baru-baru ini, tiga pabrikan besar memperkenalkan lensa 50mm F1.2 dengan desain yang lebih canggih, mulai dari 13 hingga 18 elemen, dengan beberapa komponen asferis dan ED. Cukup sulit untuk melihat pengaruh apa pun dari sirkuit lensa ganda Gaussian di dalamnya.





Skema lensa (kiri ke kanan): Sony FE 50mm f1.2 GM, Nikkor Z 50mm f1.2 S dan Canon RF 50mm f1.2L.



Desainer lensa tidak menambahkan semua kaca baru ini untuk menaikkan harga dan membuat sirkuit terlihat lebih keren. Desain yang lebih baru, lebih mahal, dan kompleks ini dirancang untuk mengatasi keterbatasan yang kami hadapi dengan lensa apertur ultra lebar dengan panjang fokus tetap 50mm. Setidaknya mereka akan menyelesaikan masalah ini dalam teori dan harapan saya. Dan kita tahu bagaimana ekspektasi biasanya berakhir.



Mari kita bicara tentang lensa aperture ultra lebar



Berbicara tentang ekspektasi, selama bertahun-tahun, fotografer telah menghabiskan banyak uang untuk lensa F1.2 dengan harapan bahwa meskipun ketajaman berkurang saat apertur terbuka penuh, setidaknya saat apertur dikurangi, mereka akan sebagus lensa 50mm yang lebih murah. Bagaimanapun, mengurangi lubang bisa menyelesaikan semua masalah, bukan?



Sayangnya, hal-hal tidak berfungsi seperti itu, setidaknya untuk lensa Gaussian ganda dengan aperture lebih besar dari F1.4. Tentu saja, mengurangi aperture relatif membuatnya lebih tajam, terutama di bagian tengah. Tapi jauh dari pusat, mereka tidak pernah begitu jelas; sebaliknya, mereka menjadi dapat diterima. Misalnya, di bawah ini adalah perbandingan Canon klasik 50mm EF F1.2L dan Sigma 50mm F1.4 Art yang lebih baru, diuji pada F5.6. Seperti yang Anda lihat, Sigma mengalahkan Canon.





Modulation transfer function (MTF) untuk lensa Canon 50mm EF 50mm F1.2L (kiri) dan Sigma 50mm F1.4 Art (kanan).



Grafik kelengkungan bidang menunjukkan bahwa ini bukan pengaruhnya (meskipun ada beberapa kelengkungan). Sebaliknya, lensa ini memiliki aberasi yang belum banyak dikurangi dengan mengurangi rasio apertur (astigmatisme orde ketiga dan kelima, koma elips, dan aberasi orde tinggi lainnya dengan apertur yang lebih kecil tidak dihilangkan dengan baik).





Diagram ini menunjukkan bahwa meskipun aperture dikurangi, bagian luar lensa tidak setajam dan ada derajat astigmatisme yang tinggi.



Inilah situasinya. Lensa aperture ultra-lebar $ 1.500 menghasilkan bidikan menakjubkan di F1.2, tetapi ketika aperture dikurangi menjadi F5.6 atau F8, lensa $ 300 F1.8 umumnya lebih tajam. Saya menggunakan Canon EF 50mm F1.2L sebagai contoh, tetapi pada dasarnya hal yang sama berlaku untuk semua lensa ultra-lebar (F1.2 atau lebih lebar), termasuk label harga $ 3.000.



Menguji Sony FE 50mm F1.2 GM baru



Sony mengirimi saya lima lensa FE 50mm F1.2 GM baru untuk pengujian pendahuluan . Ini adalah pengujian yang tidak lengkap karena hanya ada lima lensa, tetapi itu sudah cukup untuk memberi kami beberapa informasi. Meskipun saya belum menguji Canon dan Nikon 50mm, desain mereka menunjukkan bahwa hasilnya kira-kira sama.



Tes lubang terbuka penuh



Dibandingkan dengan Canon EF 50mm F1.2 yang lama, Anda dapat melihat bahwa desain lensa selama 30 tahun terakhir tidak sia-sia. Sony (kanan) jauh lebih baik.





Canon EF 50mm F1.2L @ F1.2 | Sony FE 50mm F1.2 GM @ F1.2



Berikut adalah metrik yang memberikan gambaran tentang seberapa bagus Sony: di F1.2 memiliki resolusi yang lebih baik daripada Sigma 50mm F1.4 Art yang luar biasa di F1.4.





Sigma 50mm F1.4 Seni di F1.4 | Sony FE 50mm F1.2 GM di F1.2



Jadi, inilah keuntungan dari desain baru: Ketika terbuka penuh, ini sebagus F1.4 50mm yang luar biasa. Ini jelas “sepadan dengan uangnya” bagi banyak fotografer. Tapi saya masih penasaran - seberapa tajam peningkatan aperture?



Mengurangi perbandingan bore



Mari kita mulai dengan jelas: mari kita bandingkan satu lensa F1.2 GM untuk satu Sony planar 50mm lensa F1.4 ZA, baik di F5.6. ZA bukanlah lensa yang hebat, tetapi banyak pengguna FE telah bekerja dengannya. Saat lubang dikecilkan, diagram MTF di bawah ini menunjukkan astigmatismenya yang tinggi. Saya berharap GM lebih baik darinya; dan ternyata.





Sony FE 50mm F1.2 GM di F5.6 | Sony FE 50mm F1.4 ZA di F5.6



Sekarang mari kita buat perbandingan yang lebih kompleks, antara salah satu GM dan Sigma 50mm F1.4 Art (saya menukar mereka di grafik dengan Sony di sebelah kanan). Ada perbedaan kecil, tetapi jika Anda ingin mengatakan yang satu lebih baik dari yang lain, maka saya lebih suka diam, karena Anda akan salah. Sigma sedikit lebih baik di bagian tepinya, Sony di tengah, dan Sony memiliki sedikit lebih sedikit astigmatisme. Tetapi perbedaannya sangat kecil, sampai-sampai berada dalam deviasi sampling, dan tidak akan terlihat dalam foto.





Sigma 50mm F1.4 Seni di F5.6 | Sony FE 50mm F1.2 GM pada F5.6



Ini persis seperti yang saya harapkan. Sebelumnya, jika Anda membeli lensa F1.2 atau aperture yang lebih lebar, Anda akan mengharapkan gambar tidak fokus saat aperture terbuka, dan bahkan dengan aperture yang lebih kecil, itu tidak akan setajam yang lebih murah, lebih lambat. lensa. Desain modern (dan lebih canggih) memungkinkan lensa F1.2 menjadi sangat tajam pada apertur penuh dan setajam lensa dengan apertur lebih kecil pada apertur lebih kecil. Dan ini sebenarnya sangat penting.



Tentu saja, izin bukanlah segalanya. Ini bahkan mungkin bukan hal yang paling penting. Tetapi yang terpenting adalah setidaknya lensa F1.2 tidak memiliki indikator seperti itu hingga saat ini.



Dan semoga sekarang Anda mulai memahami mengapa lensa baru ini terdiri dari begitu banyak elemen (walaupun sebenarnya, ini bukan satu-satunya alasan).






Periklanan



Pesan dan segera bekerja! Pembuatan VDS konfigurasi apa pun dalam satu menit, termasuk server untuk menyimpan data dalam jumlah besar hingga 4000 GB, penyimpanan CEPH berdasarkan disk NVMe cepat dari Intel. Epic :)



Bergabunglah dengan obrolan kami di Telegram .






All Articles