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19/11/2007, 17h01 #1
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Pourquoi des objectifs à F/2.8 constant et pas à F/1-2.8 ?
Hello,
Une question metaphysique dans les embouteillages tout à l'heure
J'ai un Tamron 17-50 à F/2.8 constant. Le 2.8, appelons le "f" (petit f), correspond au quotient de la distance focale de l'objectif en mm et du diamètre d'ouverture numerique lui aussi en mm. C'est ce qu'on pourrait appeler une ouverture relative.
f=F/O
ou O=F/f
En clair à 17mm, mon Tamron ouvre à 6mm (17/6=2.8) et à 50mm, il ouvre à 17,8 (50/17.8=2.8).
Question : si le diaphragme, le diamètre, la qualité des lentilles permet d'ouvrir à 17,8mm à 50, pourquoi n'est il pas possible d'ouvrir autant à 17mm et arriver ainsi à F/1 en ouverture relative ? J'imagine peut être un problème de fort vignettage, mais j'aimerais avoir votre avis (ou vos explications).
Question subsidiaire : comment determine-t-on à la conception l'ouverture relative mini et maxi d'un objectif ? Qualité d'image ? Vignettage ? ...Marketing ?Dernière modification par briceos ; 19/11/2007 à 17h12.
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19/11/2007, 17h08 #2
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19/11/2007, 17h11 #3
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19/11/2007, 17h33 #4
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Petit détail de vocabulaire : c'est l'ouverture, tout court pas numérique, que tu exprimes en mm et qui correspond au diametre de ton diaphragme d'ouverture.
L'ouverture numérique est une grandeur sans dimension qui est fonction de l'indice du milieu extérieur et de l'angle maximum de pénétration des rayons lumineux dans le système optique. C'est utilisé notament pour les microscopes ou les fibres optiques.
Pour ta question, je ne sais pas mais j'envisage deux reponses. D'une part question de qualité acceptable sur une optique ultra ouverte. Et sinon je suis pas sur que ton raisonnement soit forcément juste étant donné qu'un objectif est complexe, que des lentilles et/ou le diaphragme sont déplacés, le problème est peut etre plus compliqué que ce simple rapport.
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19/11/2007, 17h52 #5
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Tu as raison de faire cette remarque. En photo on utilise rarement le diamètre du diaphragme comme valeur de "l'ouverture" mais plutôt le rapport N=f/D qui est donc un nombre sans dimension (par exemple N=2.8)et qui commence à beaucoup se rapprocher de la notion d'ouverture numérique utilisée en microscopie. En photo (et pour les fibres optiques) c'est l'aspect luminosité qui fait aimer les grands ou plutot les petits f/D alors qu'en microscopie c'est l'aspect "pouvoir de résolution".
Dernière modification par predigny ; 19/11/2007 à 18h31.
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19/11/2007, 17h57 #6
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19/11/2007, 18h16 #7
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Sf erreur de ma part, et comme déjà dit f est un ratio entre focale et diamètre en mm du diaphragme. Tjrs sf erreur, et pour simplifier, f2,8 sur un 50mm veut dire que le diaph s'ouvre de 17,85mm (50mm / 2.8).
Si tout cela est correct, cela veut dire, que pour un 50mm qui ouvre à f1,4, il faut un diaph qui ouvre d'env. 35.7mm pour un fut large de 74mm (Canon Canada Inc. - Products. Pour ouvrir à f1, il faut donc un diaph de 5cm de diam., donc une lentille plus gde, et un fut d'objo encore plus grand.
Question-bonus : cbien et quel poids ferait un objo de 50mm ouvrant à f1 ? Réponse : 79mm, soit la focale x1,6 (sans lien avec le 1.6x des APS-C(CANON 50mm F0.95. A ce rythme (purement théorique), un 70mm arriverait au-delà de 11cm de diamètre !
Sf erreur tjrs ...
a) techniquement un 50mm f0,95 coute horriblement cher, donc non réaliste et trouver une formule optique sur un diamètre pareil, ça doit être sport. Quant aux aspects industriel et commercial, je n'ose y songer ...
b) un 50mm est une focale fixe : appliquer cette difficulté sur un zoom me semble relever du rêve (amphétamino-)éveillé car je pense que la formule optique (verres convexes et concaves, groupe mobile, etc.) font qu'une ouverture constante sur un 17-50 f2.8 est déjà un beau défi technique (rien que combiner distortions, aberrations, netteté, etc.) ...
Je me demande parfois même si l'IS n'est parfois pas une pirouette technico-commerciale pour aller chercher plus de lumière en allongeant la possibilité d'exposer plus sans agrandir un diaph qui ne doit pas être extensible à l'envi.Dernière modification par PhB ; 19/11/2007 à 18h19.
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19/11/2007, 18h22 #8
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Calcul entre focale / diamètre en mm du diaph : Diaphragme (photographie) - Wikipédia
Un gd diaph n'a pas que des avantages : la prof. de champ (zone de netteté avant et derrière le sujet) raccourcit. Un objo f2.8 donne un beau flou AV et AR, mais faire la map sur un f1.0 me semble probablement (très) difficile car la zone de netteté doit se mesurer en mm ...
Conclusion : à quoi un tel objo servirait-il ?
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19/11/2007, 18h44 #9
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C'est sûr ! Je ne me sert que très rarement du 2.8 pour l'optique est encore très bonne même à pleine ouverture mais la map est trop délicate. Sauf si je dois descendre endessous du 50e de seconde, je préfère travailler le plus possible vers f/5.6, là où l'objectif est le meilleur et même à f/9 où la perte par diffraction est imperceptible mais où le bougé commence à menacer.
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19/11/2007, 18h56 #10
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19/11/2007, 19h02 #11
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Un question bête mais ouverture n'est pas égal au taux d'absorption de la lumière par l'objo???
Si j'ouvre à 4, l'objectif "absorbera" 4 x la lumière entrant?? Je me plante surement
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19/11/2007, 21h11 #12
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19/11/2007, 21h14 #13
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19/11/2007, 21h38 #14
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Non ! L'objectif ouvert à 4 signifie que le diametre du diaphragme d'ouverture est 4 fois plus petit que la distance focale.
S'il etait ouvert à 8 le diametre du diaphragme serait 8 fois plus petit que la focale, soit 2 fois plus petit que s'il était ouvert à 4. Et comme c'est la surface du trou qui laisse passer la lumière, il faut considéré le rapport des surfaces pour comparer la quantité de lumière passant à f/4 ou f/8. Donc dans mon exemple à f/8 il passera 2²=4 fois moins de lumière qu'à f/4.
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19/11/2007, 22h27 #15
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Va vraiment falloir qu'ils arrêtent la grève, parce qu'on risque l'ébullition dans les embouteillages
Y a déja les gaz d'échappements, si en plus y les fumées des cerveaux en réflexion intensives, on va plus rien voir :rudolph:
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27/11/2007, 13h30 #16
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Le réchauffement climatique : après les flatulences des vaches, voici l'ébullition des cerveaux :rudolph:
Arrêtons de penser, bouchons le trou de balle des vaches et revenons au vélo
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27/11/2007, 13h46 #17
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J'etais aussi dans les embouteillages mais je ne me suis pas posé la question, mais ou avais je donc la tete ?
La suite , la suite.
Juste par comparaison dans les camera video ou de cinema le petit f descend a 1 voir moins.
J'ai vu un reportage sur Stanley Kubrick il ya deux jours ou on apprenait que pour filmer Barry Lindon en basse lumiere, Stanley Kubrick avait montés des optiques Zeiss sur une camera , cela ouvrait à 0.7, il y avait donc tres peu de pronfondeur de champ mais Kubrick pouvait filmer avec de tres basses lumieres.
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27/11/2007, 13h49 #18
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Et pourtant il a bel et bien existé ce Canon 50mm à F/1 voir le lien suivant Canon Camera Museum | Camera Hall - Lenses (EF Mount)
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27/11/2007, 14h03 #19
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Apres voir regarder ton lien, pour le diametre, c'est 95 mm, quel engin ça doit faire, tu a raison PHB, ça ne doit pas etre simple a concevoir et a fabriquer, et bonjour l'industrialisation :34:
En tout cas, ils l'ont fait :clap_1:
Il serait interessant de savoir combien ils en ont produits .Dernière modification par bonzo ; 27/11/2007 à 14h06.
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27/11/2007, 14h50 #20
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f est un rapport vs la focale. La focale est une distance, en mm, entre centre optique et surface sensible. f est le rapport entre le diamètre du diaphragme et la focale.
Avoir un f inférieur à 1 n'est pas le (vrai) pb : il "suffit" de mettre un diaphragme de 200mm sur un objo 50mm, on a alors un f = à 0.25 (50/200). Si la lumière rentre, elle reste incohérente cad non concentrée : flou non rattrapable, etc.
La PDC dépend de l'ouverture : en bas de f1, c'est chaud, alors faire un diaph de 200mm sur un 50mm pour avoir un f0.25, c'est une chose, mais à quoi ça sert si la PDC = 3mm, un méga-flou sur les 50cm avant le sujet et pareil sur les 3 mètres en AR du sujet ?
J'en suis prêt à déduire que un f trop bas, l'objo devient myope ... Embêtant ça
Mister Magoo est de retour les enfants !
Sur une caméra de cinéma, il suffit p-e de voir le diamètre de l'objectif pour mesurer que c'est p-e un poil plus facile qu'en photo (contraintes de poids et taille).
Si je suis cette logique, je suis moins surpris d'un f2.0 sur mon G2 : la focale réelle est 7mm. Il "suffit" d'un diaph de 3,5mm ... Plus gd, ce ne serait plus compact ...Dernière modification par PhB ; 27/11/2007 à 14h54.
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27/11/2007, 14h58 #21
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:surprise:
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27/11/2007, 15h32 #22
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Il y a un bon exemple qui permet de comprendre pourquoi on est limité en ouverture: mettez côte à côte un 2.8/300mm, un 4/300mm et un 5.6/300mm avec leur poids et leur taille et vous comprendrez.
Outre la complexité de la formule optique, il faut voir également que le verre pèse très lourd et que plus une lentille est grande, plus elle est coûteuse à fabriquer (ce coût ne croît pas linéairement avec le diamètre...). Un 1.8/300mm n'est peut-être pas irréalisable, mais il n'irait pas plus loin que le démonstrateur technologique car il serait trop cher, trop lourd. La commercialisation du 1.0/50 Canon a été arrêtée et le 1.2/50 semble très contesté: bel objectif certes mais une bien grosse dépense pour gagner 1/2 diaph.
De plus en effet il faut vraiment souligner les problèmes que peut poser une faible profondeur de champ. Lorsque Stanley Kubrick a filmé Barry Lyndon, ils étaient obligés de bien composer les plans (et disposer les acteurs et la caméra) en tenant compte de la très faible profondeur de champ (je croyais que c'était f/0.95, mais en tout cas c'était <1). Pour ma part, j'utilise peu mon 1.4/50 à pleine ouverture, car alors, en portrait, les yeux sont nets et le nez est flou. J'ouvre généralement à f/2.0 voire f/2.8.
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27/11/2007, 19h01 #23
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ben moi, je comprends toujours pas pourquoi, sur les zooms L, c'est ouverture constante.
EN zoomant pas, on devrait gagner de la luminosité (comme les zooms grand public!!!!!!):34:
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27/11/2007, 19h18 #24
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moi pas comprendre la dernière phrase:34:
j'ignorais que les zooms grand public ouvrant entre au moins 3,5-5,6 offraient un gain de luminosité
si c'est pour ne pas zoomer, autant prendre des objectifs à focale fixe plus lumineux, non?
un zoom à ouverture constante c'est un zoom dans lequel la luminosité ne baisse pas en fonction de la focale, ce qui ne fait pas toujours l'affaire de l'AF, surtout dans les boîtiers grand publicDernière modification par silver_dot ; 27/11/2007 à 19h20.
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27/11/2007, 20h04 #25
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Quelqu'un aurait-il de l'aspirine????
Jean
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27/11/2007, 20h45 #26
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Bon,
petit rappel, le "F/" (ouverture) est un rapport : focale en mm divisé par diamètre en mm (f/D= ouverture).
Ainsi un télé de 200mm ouvert à F/2.8 au maximum, dispose t'il d'un diamètre "utile" de 200/2.8mm = 77,43mm.
Il arrive parfois (souvent) qu'un fabricant utilise un objectif de plus grand diamètre, mettons une lentille (ou un groupe de lentilles) frontale(s) de 80 ou 85mm de diamètre diaphragmé à 77,43mm. Ceci afin d'éviter un surplus d'aberrations optiques diverses, trés difficiles à corriger sur les extrémités du champ photographié.
Même principe pour le zoom : c'est le diamètre du groupe frontal qui détermine la quantité de lumière et la résolution maximale par rapport à la focale de prise de vue.
. Un 70-200mm f/2.8 constant, possède un un diamètre utile de 77.43mm à 200mm.
Lorsqu'on est placé au range 70mm, on utilise plus que 25mm du diamètre total du groupe frontal (70 / 2.8 = 25mm).
On pourrait évidemment utiliser d'avantage de diamètre (vois la totalité) du groupe frontal... Il en résulterait une ouverture de 70 / 77.43 = f/0.9 !
Le hic c'est que fabriquer un objo de cette ouverture, exempt d'aberrations chromatiques, sphériques, coma... Et autre joyeusetés optiques, devient tout bonnement infernal à calculer et impossible à réaliser techniquement.
Même en utilisant des matériaux hors normes (cristaux à coeficient de dispersion quasi nul coùtant plusieurs reins intégrés dans un systèmes apochromtaiques à 3 ou 4 lentilles de la mort qui tue la vie... Ou pire...) Sans compter qu'il faudrait aussi que ce système reste bon à toutes les focales...
Déjà la réalisation d'une optique fixe d'ouverture inférieure à 3 est-elle extrêmement complexe... Alors sur un zoom !
Les systèmes d'imagerie professionnels nécessitant un champ nickel sur tout un cercle image plan d'au moins 36mm sont trés rarement plus ouvert que F/4. (généralement 6 ou 8)
En photo créative on peut se permettre du F/2.8 ou moins car on n'a pas à mesurer des détails de l'ordre de quelques microns jusque sur les bords de l'image.
...C'est le "bokeh" ou la profondeur de champ qui ont de l'importance.
La forme du diaphragme devient ainsi plus importante pour le photographe que les quelques pixels entachés d'aberration chromatique parfois en plein centre du champ (70-200 f2.8 L par ex.) ou la baisse de définition bien perceptible en bord de champ même par un néophyte... Qualifiant l'optique de "plus molle" comme on l'entend le plus souvent, à pleine ouverture.
Ce qui permet tout de même une tolérance bien plus grande que pour des travaux scientifiques par exemple.
Mais même avec des optiques conçues pour la créativité artistique, on a tout de même des limites techniques afin de préserver un certaine cohérence, qualité et de l'homogénéité.
Tout est question de compromis.
C'est aussi pour ces raisons que les optiques moins onéreuses ne sont pas "constantes" en ouverture.
@+Dernière modification par gidup ; 28/11/2007 à 07h43.
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28/11/2007, 08h40 #27
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ben là, c'est tout de suite + clair :thumbup:
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28/11/2007, 11h53 #28
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Je reviens sur la question "pourquoi une ouverture constante sur un zoom alors qu'on pourrait ouvrir davantage vue la taille de la lentille avant".
Il faut déjà voir qu'un zoom à un groupe de lentille en plus, par exemple, le 24mm F/1.4 a 11 lentilles en 9 groupes alors que le 16-35 F/2.8 a 14 lentilles en 10 groupes. A qualité de fabrication égales, le fait d'avoir 3 lentilles en plus réduit considérablement les performances optiques de l'ensemble car on ajoute des défauts à chaque passage au travers d'une lentille.
Ensuite, les abérations chromatiques, le vignetage, etc s'accentuent en fonction de l'ouverture mais ils évoluent différament en fonction de la focale. Le fait d'avoir un zoom implique de faire des sacrifices pour avoir une qualité optique la plus constante possible. En effet, les lentilles ne pourront pas être conçue pour réduire au mieu ces défauts sur l'ensemble du range car il faudrait qu'elles soient déformable pour y parvenir.
Résultat, on se retrouve avec des lentilles qui se comporte au mieu sur l'ensemble du range contre des lentilles qui sont parfaitement adapté sur les fixes. Si les zooms ne souffre pas trop de la comparaison avec les fixes sur des ouverture assez faible, il n'en ai plus de même sur des grandes ouveture où les défauts sont démultiplié...
En résumé, les zooms sont volontairement bridé pour évité d'entacher la réputation du fabriquant. De plus, au plus le range serra important et au plus le zoom devra être bridé pour garder une qualité acceptable sur l'ensemble du range. Si on arrive a avoir une ouverture constante sur les petits range, sur les grands range, celà devient vite impossible. Au final, il vaut mieu un 28-300mm F/3.5-5.6 avec une lentille frontale de 75mm qui est bon à tout faire dans l'ensemble des réglage qu'il propose qu'un 28-300mm F/0.37-4 toujours avec une lentille frontale de 75mm mais qui n'est que bon à tout faire à partir de 3.5-5.6 en fonction de la focale et qui est execrable entre 0.37 et 3.5 à 28mm, pitoyable entre 4 et 5.6 à 300mm, etc.
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28/11/2007, 12h35 #29
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Ah, ben voilà. Merci de de vos réponses et en particulier à gidup et atropos :thumbup:
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28/11/2007, 12h53 #30
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28/11/2007, 15h22 #31
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Je crois que je vais me coucher tot ce soir, pas de forum, trop fatigué,
Celtic, je veux bien pour l'aspirine, passe m'en 3 ou 4
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28/11/2007, 19h47 #32
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La formule de l'ouverture rapport du diamètre du diaph mécanique à la longueur focale est valable pour une lentille simple ou encore pour un objectif classique de formule quasi symétrique à 6 ou 8 lentilles.
Ce qui compte pour la luminosité d'un objectif ou d'un zoom c'est la dimension de la pupille d'entrée.
La pupille d'entrée c'est l'image du diaphragme que l'on voit en regardant dans l'objectif par devant.
Or dans un zoom moderne plusieurs groupes de lentilles bougent. Pour assurer la mise au point, pour corriger des aberrations, pour permettre une mise au point rapprochée. Dans le même temps le diamètre de la pupille d'entrée varie.
Soit elle varie d'une façon telle que le nombre d'ouverture varie ( Zoom relativement simple ), soit elle varie de façon que le nombre d'ouverture soit constant.
Donc ce n'est pas parce qu'un zoom ouvre à 4 quand il est à la focale 200 qu'il peut ouvrir à 2 quand il est à la focale 100
On peut ajouter que le diamètre de l'objectif ou du zoom n'a pas ( et loin de là ) un rapport étroit avec l'ouverture.
La quasi totalité des objectifs et des zooms utilisent ce qu'on appelle la formule optique dite " rétrofocus " qui a ses avantages et ses inconvénients. Le gros avantage c'est de pouvoir éloigner l'objectif du récepteur pour laisser la place au miroir. L'inconvénient c'est d'obliger à un grand diamètre de lentille frontale.
Demandez vous pourquoi sur un 24x36 un 35 mm sur un appareil à obturateur central ( Leica par exemple ) est léger et peu encombrant par rapport à un 35 mm sur un reflex ?.
Tout simplement il n'y a pas de miroir sur un Leica et on peut utiliser un objectif symétrique à 6 lentilles d'excellente qualité alors que sur le reflex il faudra 8 ou 12 lentilles avec une grosse lentille frontale.
J'oubliais : il est impossible physiquement et mathématiquement de dépasser une ouverture de 0,5 sur un objectif ( les rayons lumineux seraient tangents aux lentilles )
Pratiquement pour un 24x36 0,95 est la limite commerciale
On peut ouvrir encore mais ce sont des prototypes ou bien des objectifs très spécialisés et pour de très petits formats.
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28/11/2007, 21h40 #33
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Petite précision, le nombre d'ouverture (sans unité) est le rapport de la distance focale sur le diamètre de la pupille d'entrée (ou l'inverse, je m'en souviens jamais) et non pas le rapport de la distance focale sur le diamètre du diaph. (la pupille d'entrée est l'image virtuelle du diaph en entrée du système optique)
Le reste semble avoir été dit :thumbup:
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28/11/2007, 23h13 #34
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Salut. Est-ce que techniquement il serait possible de mettre au point un zoom (par exemple un 24-70) qui ouvrirait à F2?
Merci pour vos réponses.
Greg
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29/11/2007, 09h43 #35
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Bien sur, c'est tout a fait possible, mais l'encombrement et le poid serai en conséquence.
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29/11/2007, 15h49 #36
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Tu oublies le prix
Ex. de bons objos validés pour la production industrielle : Canon 70-200 f4 et 70-200 f2.8. Leur poids a doublé, le prix aussi, mais pcq qu'ils sont bien vendus et datent de l'argentique, donc vendus depuis longtemps et en gd nbe.
Retire le gd nbe de ventes (potentielles ou réalisées) et le prix se satellise. Ex. le 100-300 Sigma f4 constant = 1150€, short noir, 1.4kg sur la balance. Le 120-300 f2.8 coûte 2650€ et dépasse 2.6kg ... ET pourtant le 70-200 f2.8 Sigma coûte moins cher que son homologue Canon : 960€ contre 1250€. Un objo n'est pas seulement une (plage) focale et une ouverture, c'est aussi un traitement des verres, une conception coûteuse, un résultat pas garanti et une production industrielle : qui fabriquerait un 24-70 f2 pour gagner moins d'un diaph alors que le f2.8 Canon coûte déjà 1200€ ? Couterait-il 2500€ (16400 FRF, soit 2-2,5 mois de salaire plein pour la plupart des gens) ? Qui achèterait alors ? Il ne suffit pas de fabriquer, mais il faut que ce soit rentable ...
Rappel : la PDC est aussi impactée par la gde ouverture. Plus f diminue, plus l'objo devient myope ... Ds quel % des cas utilise-t-on la pleine ouverture ?Dernière modification par PhB ; 29/11/2007 à 15h52.
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29/11/2007, 16h32 #37
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30/11/2007, 03h06 #38
en parlant de kubric un lien (en italien je sais) sur les objectifs en question , site tres interessant au niveau optique... ils parlent d'ailleurs du fantomatique 50 fd 0.95 et d'autres petits cailloux mythiques (genre 55 1.2 asph, 200 1.8 FD muni du convertisseur fd-eos canon )
ICIDernière modification par Ozzy ; 30/11/2007 à 03h18.
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