Por que as lentes de 50 mm são mais baratas?

Não há dúvida de que as lentes de 50 mm, se todas as outras variáveis ​​forem iguais, vencerão qualquer outra lente no que diz respeito ao valor do preço (número f / menor). Eu quero saber o porquê.

Possíveis teorias que ouvi:

1. Existe alguma propriedade física da lente que a torna fundamentalmente mais barata de produzir (ou seja, nenhum elemento real de ampliação ou lente grande angular ímpar).

2. Os fabricantes de lentes tiveram anos e anos para otimizar o design das lentes, a fim de tornar o processo de fabricação mais barato.

A implicação com a primeira possibilidade é que as lentes de 50 mm sempre serão fundamentalmente mais baratas. Infelizmente, isso sempre prejudicará os proprietários de câmeras com sensores cortados com lentes telefoto leves, se quiserem lentes de grande valor (por exemplo, lentes de 35 mm nunca serão tão baratas quanto um número f / baixo).

A implicação da segunda possibilidade é que um dia, os proprietários de câmeras com sensores cortados serão capazes de obter lentes 35mm absurdamente baratas e de alta qualidade.

Os sensores cortados podem um dia cair no esquecimento com a Lei de Moore, mas por enquanto eles estão indo a lugar nenhum rápido.

Qualquer ideia é bem apreciada!

Se você estiver falando estritamente sobre DSLRs com base no formato de filme de 35mm (e até a maioria das DSLRs de sensores de cultura são projetadas em torno da montagem de lente de 35mm que seus fabricantes usavam pré-digital), a relação preço / desempenho é intrínseca à distância focal de 50mm (ou ).

Primeiro, há a distância entre a parte traseira da lente e o sensor. Isso é praticamente imprescindível para o formato SLR de 35 mm, já que a câmera precisa acomodar um espelho, tela de foco e obturador de plano focal. Uma distância de 40 mm entre a superfície da montagem da lente e o plano do filme é quase um mínimo absoluto, e a parte traseira da lente só pode se projetar até a câmera antes de começar a interferir no espelho. (As lentes Canon EF-S se projetam um pouco mais fundo do que seus irmãos EF, mas apenas um pouquinho - ainda há um espelho para enfrentar, mesmo que seja um pouco menor. Alguns designs de lentes grande angular muito antigos exigem que o espelho seja travado antes da montagem da lente, mas, por razões que discutirei mais adiante, elas não são úteis em DSLRs.)

Para que uma lente tenha uma distância focal aparente menor que a distância entre ela e o sensor, ela precisa ter um design de retrofoco , que consiste em uma lente telefoto olhando através de uma lente côncava bastante grande no mundo. Essa lente côncava (ou grupo) precisa ter um diâmetro muito maior do que a distância focal e a velocidade da lente sugeririam. Esse design sempre será mais caro do que o design mais simples possível com uma 50mm.

Mas e quanto à faixa de 40 mm? É realmente uma coisa simples de fazer algo muito simples usando um tipo de Tessardesign na faixa de 40 mm ou em torno dela. É por isso que as lentes "panqueca" da Pentax e da Canon podem ser tão pequenas. Mas observe que eles também têm abertura máxima limitada. ("Limitado", aqui, é relativo. Uma velocidade de f / 2.8 é rápida, exceto em comparação com as lentes f / 1.8 e mais rápidas de que estamos falando.) O fato é que uma lente de 40 mm precisa dobrar a luz muito mais abruptamente do que uma lente de 50 mm, e para obter um grande círculo de imagem com poucas vinhetas e níveis aceitáveis ​​de aberração e distorção, você precisa restringir o diâmetro da lente ou usar um design mais complexo. Esse projeto mais complexo, necessariamente, será fisicamente mais longo, movendo o centro óptico da lente para mais longe do sensor e, de repente, estamos de volta ao território de retrofoco.

Quando ultrapassamos a distância focal de 50 mm, o design da lente pode permanecer relativamente simples, pelo menos por um tempo, mas todos os elementos precisam ser fisicamente maiores, para que os preços subam novamente. E como os preços sobem, os preços sobem - menos pessoas compram a lente, de modo que cada cópia custa um pouco mais. Mas não demorou muito para chegarmos a uma aberração cromática em grande parte: como a luz tem mais distância para se espalhar, a separação do espectro se torna mais aparente e o design da lente precisa corrigi-lo mais. Isso geralmente envolve o uso de materiais exóticos caros e difíceis de trabalhar para chegar o mais próximo possível do desempenho apocromático .

Os 50mm estão no ponto ideal. Ele não precisa ser retrofoco (a menos que o design seja deliberadamente exótico) e não precisa de níveis heróicos de correção para obter um círculo de imagem suficientemente grande e níveis aceitáveis ​​de aberração e distorção. Também é apenas a distância focal mais curta, onde todas as forças do bem se reúnem; portanto, seus elementos são pequenos em comparação com as lentes de uma distância focal maior. (Observe que há uma razão pela qual até a 50mm fica muito mais cara à medida que você se torna mais rápida que a f / 1.8.) Isso a torna intrinsecamente barata e ajuda, é claro, que o corpo da lente seja geralmente de qualidade um pouco mais baixa do que as lentes mais caras (principalmente no caso da Canon).

Então tudo isso deve melhorar no mundo sem espelho, certo? Bem, sim e não. O sensor de uma câmera digital não é filme. Em quase todos os casos, existe um filtro padrão da Bayer ou algo semelhante para distinguir cores e uma série de microlentes para garantir que cada um dos elementos do sensor receba o máximo de luz possível. O resultado disso é que existe uma gama limitada de ângulos a partir dos quais o sensor pode receber luz com eficiência, e isso significa que distâncias focais mais curtas ainda precisam ser retrofocadas, mesmo que a parte traseira da lente possa quase tocar no sensor. (A alternativa seria forçar todas as distâncias focais mais longas a serem verdadeiras lentes telefoto - lentes que têm uma distância focal maior que a sua distância física e que geralmente têm círculos de imagem menores e aberturas máximas do que as lentes simples de foco longo.

Resposta simples - Física.

O número de elementos da lente (poucos) e o design relativamente simples de cada elemento da lente necessário para criar uma lente de 50 mm (para um formato de 35 mm) contribui diretamente para o preço.

Onde são necessários muitos elementos de vidro muito grandes para criar uma prime de abertura ampla de telefoto ou um design de retrofoco para uma lente ultra-larga, a 50mm está no ponto ideal do plano focal para montar limitações.

Vou deixar alguém com mais experiência em design de lentes mostrar a matemática.

Resposta simples diferente: custos de engenharia não recorrentes.

As lentes Nikon e Canon 50mm F1.4 são antigas. A engenharia foi paga há anos. Além disso, essas lentes foram vendidas em grande número, portanto as economias de escala funcionam a seu favor.

Como você sugeriu: anos e anos para otimizar. Os custos de engenharia são pagos, a linha de fabricação é otimizada.