De spiegelloze camerarevolutie was bedoeld om kleinere, lichtere camera-uitrusting tot stand te brengen, maar in werkelijkheid hebben camerafabrikanten zojuist van de gelegenheid gebruik gemaakt om grotere, betere lenzen te maken. Het waarom komt neer op de fysica van lenzen.
Het manipuleren van de brandpuntsafstand is ingewikkeld
De brandpuntsafstand van een lens – waar we al eerder naar hebben gekeken – is de afstand tussen het achterste knooppunt en het brandpunt. Bij een eenvoudige bolle lens is dit de afstand tussen het midden van de lens en het brandpunt. Geen enkele cameralens is echter een simpele bolle lens; het zijn allemaal ‘samengestelde lenzen’, dit zijn lenzen die zijn gemaakt van een combinatie van individuele lenzen die ‘lenselementen’ worden genoemd.
Camera’s hebben een “flensbrandpuntsafstand”, dat wil zeggen de afstand tussen de lensvatting en de sensor. Op de DSLR’s van Canon is het bijvoorbeeld 44 mm. Het probleem voor camerafabrikanten is dat het manipuleren van de brandpuntsafstand gecompliceerd is en dat er over het algemeen meer lenselementen moeten worden toegevoegd die de zaken groter en zwaarder maken. De reden dat de EF 40 mm-lens van Canon de kleinste is, is dat deze zo nauw aansluit bij de brandpuntsafstand van de flens en dus zeer weinig lenselementen nodig heeft.
Hoe verder je weggaat van de flensbrandpuntsafstand, in beide richtingen, hoe groter een lens zal zijn. Een lens van 600 mm hoeft niet 60 cm lang te zijn, maar om niet 60 cm lang te zijn – wat het zou zijn als het een eenvoudige bolle lens was – is het optische ontwerp ingewikkeld. Hetzelfde geldt voor een 11 mm fisheye-lens.
Er is een kleine sweet spot, tussen ongeveer 24 mm en 50 mm, waar het mogelijk is om lenzen te maken die niet zo groot zijn, maar voor al het andere vormt de optiek van het manipuleren van de brandpuntsafstand een belangrijke belemmering voor miniaturisatie.
Diafragma is een harde limiet
Het diafragma is een functie van de brandpuntsafstand. Als we het hebben over f / 5.6, zeggen we dat de iris van de lens open staat voor de brandpuntsafstand gedeeld door 5,6. Een 50 mm bij f / 2 heeft bijvoorbeeld een lensirisopening van 25 mm; bij f / 8 is de iris open tot 6,25 mm.
VERWANT: Wat is diafragma?
Hoewel dit geen probleem is voor groothoeklenzen, wordt het al snel een probleem voor snelle telelenzen. Neem de ongelooflijk populaire Canon 70-200 f / 2.8: bij 70 mm is de lensiris 25 mm breed, maar bij 200 mm is het 71,5 mm. Dit betekent dat, uitgaande van oneindig dunne materialen, de minimaal mogelijke afmeting van het frontelement van de lens ongeveer 72 mm is – in werkelijkheid 88,8 mm – en dat er gewoon geen manier is om het kleiner te maken.
Wat Canon – of Nikon of Sony – ook wil, ze kunnen fysiek geen 200 mm f / 2.8-lens maken met een frontelement kleiner dan 80 mm of zo. De wetten van de fysica zullen niet wijken.
Technische ontwikkelingen zijn een probleem
Veel oude lenzen waren gewoon niet erg goed. Ze hadden charme, maar de autofocus stond uit, er was regelmatig sprake van hevige lichtafval of vervorming en het beeld was niet scherp over het hele beeld. Moderne lenzen hebben veel van deze problemen opgelost door meer lenselementen toe te voegen, wat natuurlijk ook meer maat en gewicht toevoegt.
Evenzo voegen moderne ontwikkelingen zoals krachtige beeldstabilisatie nog meer gewicht toe aan toch al zware lenzen.
En laten we zoomlenzen niet vergeten. Een prime-lens zal (bijna) altijd kleiner en lichter zijn dan een zoomlens met dezelfde brandpuntsafstand, omdat ze veel eenvoudiger zijn. Zoomlenzen nemen, je raadt het al, meer lenselementen en bewegende delen.
Echt, natuurkunde is het probleem
Waar het om gaat, is dat de wetten van de natuurkunde lastig zijn.
Optica is een goed bestudeerd en gecompliceerd vakgebied. Om licht te manipuleren zodat verafgelegen objecten dichterbij lijken of close-up objecten verder weg lijken, terwijl achtergronden vervagen of alles scherp blijft, en een hoog niveau van beeldkwaliteit behouden, heb je alleen grote, zware lenzen nodig.
De droom dat professionele camera’s kleiner worden, is voorlopig precies dat: een droom.
Beeldcredits: lightpoet / Shuterstock, LeonRW
