Pourquoi les lentilles de 50 mm sont-elles moins chères?

Il ne fait aucun doute que les objectifs 50 mm, si toutes les autres variables sont maintenues égales, battront tout autre objectif en termes de rapport qualité / prix (f / nombre inférieur). Je veux savoir pourquoi.

Théories possibles que j'ai entendues:

1. Il y a une propriété physique de la lentille qui la rend fondamentalement moins chère à produire (c.-à-d. Aucun élément de grossissement réel ou étrange grand angle).

2. Les fabricants d'objectifs ont eu des années et des années pour optimiser la conception de l'objectif afin de rendre le processus de fabrication moins cher.

L'implication avec la première possibilité est que les objectifs 50 mm seront toujours fondamentalement moins chers. Malheureusement, cela affectera toujours les propriétaires d'appareils photo à capteur recadré avec de légers téléobjectifs s'ils veulent des objectifs de grande valeur (par exemple, les objectifs 35 mm ne seront jamais aussi bon marché à un taux f / aussi bas).

L'implication de la deuxième possibilité est qu'un jour, les propriétaires d'appareils photo à capteur recadré pourront obtenir des objectifs 35 mm absurdement bon marché et de haute qualité.

Les capteurs recadrés pourraient un jour tomber au bord du chemin avec la loi de Moore, mais pour l'instant ils ne vont nulle part vite.

Toute idée est très appréciée!

Si vous parlez strictement de reflex numériques basés sur le format de film 35 mm (et même la plupart des reflex numériques à capteur de récolte sont conçus autour de la monture d'objectif 35 mm que leurs fabricants ont utilisé pré-numérique), alors le rapport prix / performances est intrinsèque à la distance focale de 50 mm (ou environ).

Tout d'abord, il y a la distance entre l'arrière de l'objectif et le capteur. C'est à peu près gravé dans le marbre pour le format SLR 35 mm, car l'appareil photo doit accueillir un miroir, un écran de mise au point et un obturateur à plan focal. Une distance de 40 mm entre la surface de la monture d'objectif et le plan du film est à peu près un minimum absolu, et l'arrière de l'objectif ne peut que faire saillie jusqu'à présent dans l'appareil photo avant qu'il ne commence à interférer avec le miroir. (Les objectifs Canon EF-S dépassent un peu plus profondément que leurs frères EF, mais seulement par un petit peu - il y a toujours un miroir à affronter, même s'il est un peu plus petit. Certaines conceptions d'objectifs grand angle très anciennes nécessitent que le miroir soit verrouillé avant le montage de l'objectif, mais pour des raisons que j'aborderai plus tard, elles ne sont pas utiles sur les reflex numériques.)

Pour qu'un objectif ait une distance focale apparente plus courte que la distance entre lui et le capteur, il doit avoir une conception de rétrofocus , qui consiste en un téléobjectif regardant à travers un objectif concave assez grand dans le monde. Cette lentille concave (ou groupe) doit avoir un diamètre beaucoup plus grand que la distance focale et la vitesse de la lentille ne le suggèrent. Une telle conception sera toujours plus chère qu'une conception plus simple possible avec un 50 mm.

Mais qu'en est-il de la gamme de 40 mm? C'est en effet une chose simple de faire quelque chose de très simple en utilisant un type Tessarconception à ou autour de la plage de 40 mm. C'est pourquoi les objectifs Pentax et Canon "pancake" peuvent être si petits. Mais notez qu'ils ont également une ouverture maximale limitée. ("Limité", ici, est relatif. Une vitesse de f / 2,8 est rapide, sauf par rapport aux objectifs f / 1,8 et plus rapides dont nous parlons.) Le fait est qu'un objectif de 40 mm doit courber la lumière beaucoup plus brusquement qu'un objectif 50 mm, et pour obtenir un grand cercle d'image avec peu de vignettage et des niveaux d'aberration et de distorsion acceptables, vous devez soit restreindre le diamètre de l'objectif, soit utiliser une conception plus complexe. Cette conception plus complexe sera, par nécessité, physiquement plus longue, éloignant le centre optique de l'objectif du capteur, et soudain, nous sommes de retour en territoire de rétrofocus.

Une fois que nous avons dépassé la distance focale de 50 mm, la conception de l'objectif peut rester relativement simple, au moins pendant un certain temps, mais tous les éléments doivent être physiquement plus grands, de sorte que les prix augmentent à nouveau. Et parce que les prix augmentent, les prix augmentent - moins de gens achèteront l'objectif, donc chaque copie va coûter un peu plus cher. Mais il ne faut pas longtemps pour que nous rencontrions une aberration chromatique de manière importante: puisque la lumière a plus de distance pour s'étaler, la séparation du spectre devient plus apparente et la conception de l'objectif doit la corriger davantage. Cela implique généralement d'utiliser des matériaux exotiques coûteux et difficiles à travailler pour se rapprocher le plus possible des performances apochromatiques .

Le 50 mm se situe dans le sweet spot. Il n'a pas besoin d'être rétrofocus (sauf si le design est délibérément exotique), et n'a pas besoin de niveaux de correction héroïques pour obtenir un cercle d'image suffisamment grand et des niveaux acceptables d'aberration et de distorsion. Il s'agit également de la distance focale la plus courte où toutes les forces du bien se rassemblent, de sorte que ses éléments sont petits par rapport aux lentilles d'une distance focale plus longue. (Notez qu'il y a une raison pour laquelle même le 50 mm devient beaucoup plus cher car vous obtenez plus rapidement que f / 1,8.) Cela le rend intrinsèquement bon marché, et il est bien sûr utile que le corps de l'objectif soit généralement d'une qualité légèrement inférieure à les objectifs les plus chers (en particulier dans le cas de Canon).

Donc, tout cela devrait s'améliorer dans le monde sans miroir, non? Eh bien, oui et non. Le capteur d'un appareil photo numérique n'est pas un film. Dans presque tous les cas, il existe un filtre à motif Bayer ou quelque chose de similaire pour distinguer les couleurs et un réseau de microlentilles pour garantir que chacun des éléments du capteur reçoit autant de lumière que possible. Le résultat est qu'il existe une plage d'angles limitée à partir de laquelle le capteur peut recevoir efficacement la lumière, ce qui signifie que des focales plus courtes doivent toujours être rétrofocus même si l'arrière de l'objectif peut presque toucher le capteur. (L'alternative serait de forcer toutes les distances focales plus longues à être de véritables téléobjectifs - objectifs qui ont une distance focale plus longue que leur longueur physique, et qui ont généralement des cercles d'image plus petits et des ouvertures maximales que les simples objectifs à longue focale.

Réponse simple - Physique.

Le nombre d'éléments d'objectif (peu nombreux) et la conception relativement simple de chaque élément d'objectif requis pour fabriquer un objectif de 50 mm (pour un format 35 mm) contribuent directement au prix.

Là où il faut de nombreux et très grands éléments en verre pour créer un téléobjectif à grande ouverture ou une conception de rétrofocus pour un objectif ultra-large, le 50 mm est parfaitement adapté au plan focal pour monter les limites.

Je vais laisser quelqu'un avec plus d'expertise en conception de lentilles vous montrer les mathématiques.

Autre réponse simple: des coûts d'ingénierie non récurrents.

Les objectifs Nikon et Canon 50 mm F1.4 sont vieux. L'ingénierie a été payée il y a des années. De plus, ces lentilles se sont vendues en très grand nombre, les économies d'échelle sont donc en votre faveur.

Comme vous l'avez suggéré: des années et des années pour optimiser. Les frais d'ingénierie sont payés, la ligne de fabrication est optimisée.