¿Cuáles son las barreras de hacer lentes rápidos? [duplicar]

Sé que hay lentes como f/0.7

Sin embargo, como principiante, me pregunto cuál es la barrera de hacer lentes ultrarrápidos como f/0.01.

Además, si los fabricantes de lentes están dispuestos a fabricar lentes de gran apertura, ¿por qué se vuelven más caros? ¿Qué factor lo hace más costoso?

¿Has pensado qué tan grande tendría que ser el elemento frontal para una lente af/0.01?
No en realidad, por eso hice la pregunta y estoy ansioso por saber la explicación científica de esa dificultad.
Para decirlo claramente, una lente de 100 mm f/0.01 del diseño más simple posible (elemento único y malditos torpedos) necesitaría tener 10000 mm, o 10 m, de diámetro. Bokeh encantador, tal vez, pero un verdadero oso para sostener en la mano.

Respuestas (1)

Levantando la sección relevante de otra respuesta mía:

Básicamente, cuanto mayor es la apertura, mayor es el ángulo de los rayos de luz en el exterior de la lente que debe cambiar:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Mire la imagen e imagine que D aumenta mientras f permanece igual; debe quedar claro que los rayos de luz necesitan "doblarse" más. Y hacer ópticas que refracten los rayos de luz en ángulos grandes sin incurrir en todo tipo de distorsiones y aberraciones es muy difícil. Requiere materiales exóticos y más lentes para la corrección y, por supuesto, todos tienen que ser grandes (= caros de fabricar) porque, bueno, se trata de hacer que la apertura sea más grande.

Y según el libro "Óptica fotográfica aplicada: lentes y sistemas ópticos para fotografía" de Sidney F. Ray, existe un máximo teórico de f/0,5 más allá del cual las aberraciones esféricas son inevitables.

y no olvide que más y/o elementos más gruesos significan que llega menos luz a la película/sensor, y los recubrimientos lo empeoran aún más. Si bien el vidrio es bastante transparente, no es 100% transparente. Los revestimientos se comen aún más en ese presupuesto ligero. Entonces, esos elementos masivamente gruesos y pesados, a través de los cuales la luz viaja en ángulos oblicuos, pueden producir una imagen muy oscura. Si eso se convierte en un problema antes de que las aberraciones se vuelvan demasiado difíciles de corregir, no lo sé, dependería en parte, por supuesto, de los materiales utilizados.
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