Jak ovlivňuje tloušťka objektivu ohniskovou vzdálenost?

Ohnisková vzdálenost objektivu vám řekne, jak daleko od objektivu je zaostřený obraz, pokud jsou světelné paprsky blížící se k objektivu rovnoběžné. Objektiv s větší „ohybovou silou“ má kratší ohniskovou vzdálenost, protože efektivněji mění dráhu světelných paprsků než slabší objektiv. Většinu času můžete objektiv považovat za tenký a ignorovat jakékoli efekty z tloušťky, protože tloušťka objektivu je mnohem menší než ohnisková vzdálenost. Ale u silnějších objektivů je rozdíl v tom, jak silné jsou, a obecně vede ke kratší ohniskové vzdálenosti.

Rovnice výrobce objektivu popisuje vztah mezi tloušťkou objektivu a jeho ohniskovou vzdáleností (F​):

V této rovnici je spousta různých výrazů, ale je třeba si uvědomit dvě nejdůležitější věci, kterétznamená tloušťku objektivu a ohnisková vzdálenost jerecipročnívýsledku na pravé straně. Jinými slovy, pokud je pravá strana rovnice větší, ohnisková vzdálenost je menší.

Další pojmy, které potřebujete znát z rovnice, jsou:nje index lomu čočky aR​₁ aR​₂ popište zakřivení povrchů čoček. Rovnice používá „R"Protože to znamená poloměr, takže pokud jste prodloužili křivku každé strany čočky do celého kruhu,Rhodnota (s dolním indexem 1 pro stranu, na kterou světlo vstupuje do čočky, a 2 pro stranu, na které ponechává čočku) vám řekne poloměr této kružnice. Takže mělčí křivka bude mít větší poloměr.

Thetse objeví v čitateli posledního zlomku v rovnici výrobce objektivu a tento výraz přidáte do ostatních částí na pravé straně. To znamená, že větší hodnotat(tj. silnější čočka) způsobí, že pravá strana bude mít větší hodnotu za předpokladu, že poloměry obou polovin čočky a index lomu zůstanou stejné. Protože převrácená hodnota této strany rovnice je ohnisková vzdálenost, znamená to, že silnější čočka bude mít obvykle menší ohniskovou vzdálenost než tenčí čočka.

Můžete to pochopit intuitivně, protože lom světelných paprsků, když vstupují do skla (které má vyšší index lomu než vzduch) umožňuje objektivu vykonávat svou funkci a více skla obecně znamená více času na lom světla nastat.

TheRtermíny jsou klíčovou součástí rovnice výrobce objektivů a objevují se v každém termínu na pravé straně. Ty popisují, jak je čočka zakřivená, a všechny se objevují ve jmenovatelích zlomků. To odpovídá většímu poloměru (tj. Méně zakřivené čočce), což obecně vede k větší ohniskové vzdálenosti. Všimněte si, že výraz, který obsahuje pouzeR​₂ se odečte od rovnice, což znamená menšíR​₂ hodnota (výraznější křivka) snižuje hodnotu na pravé straně (a tím zvyšuje ohniskovou vzdálenost), zatímco většíR​₁ hodnota dělá totéž. Oba poloměry se však objevují v posledním členu a menší zakřivení obou částí v tom případě zvětšuje ohniskovou vzdálenost.

Index lomu skla použitého v čočce (n) také ovlivňuje ohniskovou vzdálenost, jak ukazuje rovnice výrobce objektivu. Index lomu skla se pohybuje od přibližně 1,45 do 2,00 a obecně vyšší index lomu znamená, že čočka ohýbá světlo efektivněji, čímž se snižuje ohnisková vzdálenost čočky.