Pourquoi y a-t-il si peu d'objectifs avec une distance minimale de mise au point?

Mon appareil photo compact superzoom Canon Powershot SX60 HS a annoncé une distance de mise au point minimale (la plus proche) de 0 cm, et de nombreux autres compacts ont cela dans une plage de quelques cm.

Mais pour mon micro quatre tiers, même les objectifs "macro" disponibles ont une distance de mise au point minimale dans la plage de 10 à 20 cm. Autant que je sache, la situation est similaire pour les autres formats d'objectifs interchangeables.

Pourquoi y a-t-il si peu d'objectifs avec une distance de mise au point minimale très faible?

Parce que la plupart des appareils photo à objectif interchangeable utilisent généralement des capteurs de plus grand format que le format 1 / 2,3 ".

La capacité de mise au point rapprochée de la plupart des compacts à petite sensibilité vient du fait que les petits capteurs utilisent des objectifs proportionnellement courts. Les objectifs très courts (ceux de moins de 10 mm de focale) ont tendance à avoir une profondeur de champ très profonde - suffisamment profonde pour avoir une capacité de mise au point rapprochée. Le «mode macro» sur un appareil photo P&S change simplement les distances focales que l'appareil photo recherchera. Alors que votre SX60HS a une focale «équivalente» de 21 mm à l'extrémité large, la focale réelle de l'extrémité large de l'objectif n'est que de 3,8 mm.

Un capteur au format quatre tiers (format 4/3 ") ou APS-C est environ 4 à 6 fois plus grand qu'un capteur au format 1 / 2,3" et nécessite des objectifs 4 à 6 fois plus longs. Plus un objectif est long, plus la profondeur de champ est mince à des réglages d'ouverture similaires et plus la distance de mise au point minimale est grande. C'est l'un des compromis de l'utilisation d'un capteur plus grand. Et c'est pourquoi vous ne voyez pas les modes macro sur les appareils photo à objectif interchangeable.

La distance focale d'un objectif est un calcul effectué lorsque l'objectif est en train d'imager un objet à l'infini. C'est une distance aussi loin que le symbole «à vue» symbol. Comme nous nous concentrons sur des objets plus proches que l'infini, nous devons allonger la distance, de l'objectif au capteur (film). La distance désormais allongée est appelée «mise au point arrière». L'extension objectif / capteur / film devient grande. Alors que nous nous concentrons pour atteindre la «taille réelle», souvent appelée «unité» ou agrandissement 1: 1, l'objectif sera déplacé vers l'avant d'une distance focale complète, et la distance entre l'objet et le capteur / film sera de 4 fois la distance focale. Ce que j'essaie de vous dire, c'est que la quantité d'extension mécanique pour atteindre le grossissement 1 (grandeur nature), est une distance focale concurrente.

Donc, pour faire une mise au point rapprochée et atteindre l'unité, il faut beaucoup d'espace pour faire avancer l'objectif. Ce n'est en fait pas trop difficile, mais maintenant pour le reste de l'histoire. Les nombres f / que nous connaissons et aimons, qui sont gravés sur l'objectif, sont calculés à partir de la position de mise au point à l'infini. À mesure que nous fermons la mise au point, les marques de position gravées pour les paramètres f / nombre deviennent invalides. Au grossissement 1 (unité), l'erreur est de 2 f / arrêts. C'est un problème parce que nous avons tendance à sous-exposer lorsque nous fermons la mise au point.

Cette erreur f / nombre est appelée «facteur de soufflet». Si l'appareil photo lit la mesure de l'exposition à travers l'objectif, le facteur de soufflet n'est pas un problème. Si l'exposition est déterminée par un posemètre externe, c'est un gros problème. En règle générale, la plupart des fabricants d'appareils photo (fabricants d'objectifs) arrêtent le déplacement vers l'avant de l'objectif lorsque l'erreur du facteur de soufflet approche 1/3 d'un f / stop. La conception de l'objectif macro est intelligente en ce que la partie du réseau d'objectifs devant le diaphragme à iris est une forte loupe. Lorsque nous nous concentrons sur le gros plan, le grossissement fait apparaître le diamètre de l'ouverture d'ouverture plus grand. Ce grossissement de l'ouverture permet à plus de lumière de traverser la lentille. C'est ainsi que la conception de la macro annule l'erreur du facteur de soufflet.

Naturellement, l'intégration de cette conception coûte plus cher; tant de fabricants de lentilles arrêtent le mouvement vers l'avant lorsque le facteur de soufflet approche 1/3 f / stop.

J'ai constaté que pour les objectifs d'appareil photo à objectif interchangeable (au moins pour Olympus micro pour les objectifs tiers), la distance de mise au point minimale dans les spécifications est mesurée à partir du capteur, tandis que pour les appareils photo compacts, ils donnent généralement la distance de l'extrémité avant de l'objectif. Cela explique l'essentiel de la différence.

Une autre considération est que la plupart des travaux macro sont (partiellement) éclairés par l'avant. Cela devient plus difficile à faire plus vous vous rapprochez de l'élément avant. Même les lumières annulaires ont une distance utile minimale imposée par la géométrie. Ainsi, une mise au point touchant l'avant du boîtier est rarement utile. Bien qu'il soit difficile d'intégrer un objectif avec une mise au point à l'infini, il est facile à utiliser avec un soufflet ou des tubes d'extension pour les occasions où cela est nécessaire.

Même les microscopes utilisés en mode transmission ont une certaine distance de travail (souvent inférieure à 1 mm et ignorant les objectifs d'immersion).