¿Por qué una lente es más oscura que otras cuando se aplica la misma configuración?

Tengo una Nikon D500 DSLR, con una lente Nikkor 16-80 mm 1: 2,8-4E ED VR.

Me di cuenta de que esta lente, al aplicar exactamente la misma configuración (mismo ISO, misma apertura, por ejemplo F8.0, misma velocidad de obturación, por ejemplo 1/800, mismo balance de blancos, etc.) genera fotos más oscuras que otras Lentes DX que poseo, como Nikkor 18-105 mm f / 3.5-5.6G ED VR, por supuesto, usando el mismo cuerpo de cámara.

Para obtener la misma exposición, necesito aumentar la sensibilidad ISO o cambiar la apertura / velocidad de obturación aplicada.

El hecho de que una lente parece ser "más oscura" también se refleja en el exposímetro de la cámara al montar estas dos lentes diferentes y se observó el mismo comportamiento al probar exactamente las mismas lentes en una cámara Nikon D3200.

¿Por qué está pasando esto? ¿Se debe esto a un T-stop diferente? ¿Cómo puedo saber cuál es el valor de T-stop para las dos lentes? Por cierto, ¿no debería ser el Nikkor 16-80 mm mejor que Nikkor 18-105 mm también en términos de T-stop (como parece por las diferentes críticas que leí)?

Editar: Aquí hay dos imágenes de muestra que acabo de sacar de mi ventana, usando la configuración mencionada anteriormente. Fueron llevados en las mismas condiciones y a la misma escena, con el sol iluminándolo. Tomé la primera foto con 16-80 mm, luego cambié la lente y tomé la segunda foto con 18-105 mm, ambas a 35 mm. (Las imágenes se han reducido de tamaño para permitir la carga aquí)

Aunque la transmisividad de las lentes podría explicar esta diferencia, parte de ella también podría deberse a la posibilidad de que el mecanismo de apertura electrónica del 16-80 pueda estar mal calibrado. No sé si el mecanismo de apertura de esta lente tiene una mayor o menor tendencia a ser mal calibrado, pero supongo que la posibilidad no es cero.

Estoy de acuerdo con usted en que el T-stop de 16-80 no debería ser mucho peor que el de 18-105. La diferencia en el número de elementos / grupos no es enorme, y en todo caso, la lente profesional debería tener mejores recubrimientos. La diferencia en EV en sus fotos de muestra es algo así como 1/2 a 2/3 parada. Eso indicaría un T-stop inaceptablemente bajo para la lente profesional.

Si la lente todavía está en garantía, puede hacer que Nikon eche un vistazo y la ajuste, si es necesario, sin cargo.

Dependemos de la precisión de la configuración de nuestra cámara anticipando que se producirá una exposición "correcta". En los tiempos modernos, la medición integrada y la lógica de chip garantizan un buen resultado. Creo que esto es notable porque la exposición "correcta" es un camino cargado de trampas. Dependemos de las marcas de número f y la configuración de la velocidad de obturación junto con los valores ISO. Tendremos suerte si todos estos ajustes más la lectura del medidor se entregan según lo prometido. Lamento informar que a menudo no hay alegría en Mudville.

Para la mayoría de las lentes, la configuración del número f se deriva utilizando una modesta fórmula matemática. Dividimos la distancia focal de la lente por el diámetro de trabajo para calcular el número f. Se supone que el número f es universal. En otras palabras, configuramos nuestra lente en f / 8 en la creencia de que pasará a la película o al sensor digital, la misma cantidad de energía luminosa que cualquier otra lente configurada en esta misma apertura. Nuevamente, lamento informar que con demasiada frecuencia, las exposiciones resultantes no coincidirán.

La inexactitud de la configuración de la lente es demasiado para la industria cinematográfica. Filmar una sola escena puede costar millones, por lo que la reputación está en juego. Esta industria eligió actualizarse al T-stop. Este es un f-stop súper preciso basado en una medida real de la energía de la luz que atraviesa la lente.

¿Por qué la f-stop sería inexacta? Se deriva de la relación de la distancia focal al diámetro de trabajo. No tiene en cuenta: A. pérdida de luz debido al hecho de que las lentes de vidrio no son perfectas en cuanto a transparencia. B. Cada superficie de la lente se pule, por lo que se pierde algo de luz debido a los reflejos de la superficie. C. Los rayos de luz que simplemente rozan las láminas del iris se desvían. D. Los rayos perdidos debido a aberraciones de lentes no corregidas pierden su marca. E. Otras interferencias no citadas.

Algunas lentes de cámara fija se calibran mediante el método T-stop. Para mí es un misterio, por qué todas las lentes de cámara de gama alta usan el f-stop en lugar del T-stop.

(Esta respuesta se basa en el supuesto de que no está utilizando diferentes filtros UV "protectores", filtros ND, filtros polarizadores o cualquier otro tipo de filtros en cualquiera de las lentes. Si tiene diferentes filtros en cada lente, debería ser bastante obvio de dónde provienen principalmente las diferencias).

¿Por qué una lente es más oscura que otras cuando se aplica la misma configuración?

La explicación más probable es que la lente de 18-105 mm con control de apertura mecánica está exponiendo de manera incorrecta más liviana que la lente de 16-80 mm con control de apertura electrónica .

La diferencia es sutil, pero significativa.

Es decir, la apertura controlada electrónicamente de la lente de 16-80 mm probablemente le brinda una exposición más precisa que la apertura controlada mecánicamente de la lente de 18-105 mm.

Si esto está sucediendo con todos sus lentes DX, entonces el problema probablemente esté en el enlace de apertura mecánica de la cámara, en lugar de en los enlaces de los lentes DX. Si también está sucediendo con otros cuerpos de cámara, acéptelo a las diferencias generales entre el control de apertura mecánica y el control de apertura electrónica. O tal vez el enlace en el D3200 de su amigo está tan desgastado o se ha doblado aproximadamente la misma cantidad que su D500.

Un poco de historia

Cuando la tecnología AF comenzó a surgir a fines de la década de 1980, Nikon intentó crear un sistema que permitiera que las lentes de montura F antiguas desde fines de la década de 1950 siguieran siendo utilizables como lentes enfocadas manualmente en los nuevos cuerpos con capacidad AF. Eligieron colocar el motor de enfoque en la cámara donde conducía los elementos de enfoque en la lente a través de un enlace mecánico, en lugar de colocar el motor de enfoque en la lente. Además, optaron por mantener el enlace mecánico entre la cámara y la lente para controlar la apertura y la medición asociada, de modo que fuera compatible con las lentes de montura F más antiguas. Pentax también adoptó este enfoque.

Un par de otros fabricantes importantes de cámaras eligieron hacer un corte limpio y crear un nuevo sistema de montura de lente con una conexión totalmente electrónica entre la cámara y la lente y colocar el motor de enfoque en la lente. Minolta introdujo una nueva 'montura A' con un sistema totalmente electrónico en 1985 (finalmente se convirtió en la montura A de Sony después de que Sony comprara Minolta). Canon introdujo el sistema EOS similar en 1987. Ninguno de los dos sistemas permitía a los usuarios usar lentes anteriores en monturas antiguas compradas a Minolta o Canon, respectivamente, con las nuevas cámaras que usaban las nuevas monturas. Al principio, Nikon ganó participación de mercado al hacer que sus nuevas cámaras y lentes AF fueran compatibles con las cámaras y lentes existentes con montura F.

Durante la mayor parte del período desde que Minolta (1985) y Canon (1987) introdujeron sistemas de cámara con una montura totalmente electrónica, Pentax y Nikon han introducido gradualmente conexiones electrónicas a sus sistemas de montura existentes en varias etapas fragmentarias. Pentax lo hizo antes y con mayor agresividad que Nikon.

Pronto, el nuevo diseño de "Motor ultrasónico" que Canon usó en todos los lentes, excepto en los de gama baja, demostró ser muy superior en términos de velocidad de enfoque automático y precisión en comparación con el enlace mecánico que utilizaron Nikon, Pentax y otros. Casi de la noche a la mañana, Canon capturó gran parte del mercado profesional de 35 mm que Nikon había dominado durante décadas, particularmente entre aquellos que dispararon deportes / acción. Para seguir siendo competitivos, a mediados de la década de 1990, Nikon agregó contactos eléctricos a su sistema de montura F y comenzó a crear lentes AF-I con motores en su interior para teleobjetivos grandes que requieren elementos de enfoque más pesados. Los lentes AF-S con motores AF que fueron diseñados de manera muy similar al anillo USM de Canon no aparecieron hasta 1998. Nikon continuó colocando motores AF en sus cuerpos también para manejar los lentes AF existentes que carecían de su propio motor.

Pero Nikon continuó ofreciendo solo aperturas controladas mecánicamente en todas sus lentes hasta bien entrado el siglo XXI.

Además de unas pocas lentes de Control de Perspectiva (inclinación / desplazamiento) introducidas en 2008, Nikon no ofreció una lente de montura F con una apertura controlada electrónicamente hasta el AF-S 800mm f / 5.6E VR en 2012. Varios otros de gama alta (y caro) Lentes 'E' seguidas

El AF-S 16-80 mm f / 2.8-4E Dx VR fue el primer objetivo 'E' de Nikon que no costó más de $ 2,000. Se lanzó en la segunda mitad de 2016, unos treinta años después de las primeras lentes de consumo masivo con aperturas controladas electrónicamente. En los años intermedios, también se han introducido otros monturas / sistemas nuevos que utilizan solo comunicación electrónica, en lugar de mecánica, entre la cámara y la lente. Entre ellos: el sistema Four Thirds y Micro FourThirds de un consorcio formado por Olympus y Panasonic, la montura E de Sony, la montura X de Fuji, la montura NX de Samsung (ahora desaparecida) e incluso la montura compacta Nikon 1 / CX (también ahora desaparecida ) anunciado en 2011.

A medida que las cámaras que utilizan toda la comunicación electrónica de cámara / lente comenzaron a usarse para fines intencionados, ni siquiera soñados a mediados de la década de 1980, las ventajas de las aberturas controladas electrónicamente se hicieron cada vez más evidentes durante las tres décadas entre mediados de la década de 1980 y mediados de la década de 2010 :

• Actuación más rápida. Los servos utilizados en las lentes electrónicas son más compactos y hay una holgura total significativamente menor en el sistema. Sin resortes de retorno, los servos también pueden abrir la abertura después de la exposición tan rápido como se detuvo.
• Menor susceptibilidad a temperaturas muy frías que ralentizan la parada inmediatamente antes de capturar una imagen.
• Mejor precisión de disparo a disparo cuando ambos sistemas son nuevos y están correctamente ajustados.
• No es necesario probar y ajustar periódicamente los mecanismos de articulación tanto de la cámara como de cada lente a medida que se desgastan o cuando se aflojan los tornillos de ajuste.
• Falta de susceptibilidad a que el enlace mecánico se doble cuando la lente está unida a la cámara. Si la palanca de la cámara está doblada, será inexacta con todos los objetivos controlados mecánicamente utilizados con la cámara. Esto generalmente se manifiesta con sobreexposición.

Diferencias de T-Stop

También existe la posibilidad de que 35 mm, que parece ser el punto óptimo para la relación f-stop a T-stop de la lente de 18-105 mm cuando está abierta, también es una distancia focal donde la lente de 16-80 mm puede tener una mayor diferencia entre número f y parada en T. Aunque esté utilizando ambas lentes en f / 8, la mayoría de las lentes tienden a "preservar" las diferencias entre el número f especificado y la cantidad real de luz transmitida por una lente cuando se detiene. Los fabricantes de lentes hacen esto para mantener la distancia entre cada parada en el rango de ajustes de apertura. Con las lentes con zoom, es más común ver diferencias entre el número f y la parada en T cuando la lente está completamente abierta y se cambia la distancia focal.

Aquí está el perfil de transmisión para el AF-S DX 18-105 mm f / 3.5-5.6 G ED VR (Naranja) y otros dos objetivos Nikon publicados por DxO Mark (desafortunadamente, ni DxO ni Imaging Resources han publicado mediciones para el AF-S 16 -80 mm f / 28-4E ED VR):

Lo que esperaríamos en la tabla superior para un "teórico" 18-105 mm f / 3.5-5.6 es una línea con una pendiente más o menos constante desde un lugar ligeramente más oscuro que T-3.5 a la izquierda hasta aproximadamente la misma cantidad de un poco más oscuro que T-5.6 a la derecha. Eso es lo que vemos con el AF-S 24-120 mm f / 3.5-5.6G IF-ED VR (azul). Hay muy poca diferencia entre el número f nominal y el T-stop medido en todo el rango de zoom para 24-120 mm f / 3.5-5.6. Pero eso no es lo que obtenemos con el 18-105 mm.

Tenga en cuenta que algunos otros objetivos con zoom Nikon DX, como el AF-S 18-135 mm f / 3.5-5.6G IF ED (no se muestra) y el AF-S DX 18-70 mm f / 3.5-4.5G IF ED (Rojo ) tienen un perfil casi idéntico en comparación con los 18-105 mm. Parece que con algunos de los lentes DX de menor costo, Nikon está cerrando la apertura abierta hacia abajo un poco en las distancias focales de ángulo más amplio, ¿tal vez para limitar las aberraciones en el borde del campo de imagen?

Sin las mediciones de T-stop para el AF-S DX 16-80 mm f / 2.8-4E ED VR, es difícil decir si la diferencia que está experimentando puede atribuirse a que esa lente tiene un valor de T-stop más alto cuando se amplía a 35 mm. Puede ser interesante probar una prueba similar con 16-18 mm, 50 mm y 70-80 mm con cada lente para ver si los resultados son los mismos que a 35 mm.

_{¹ Para una visión aún más extensa de la historia de la montura F de Nikon y cómo se compara con las monturas de los competidores desde la introducción de AF en la década de 1980, consulte esta respuesta a otra pregunta.}

_{² La revolución digital hizo que los pequeños incrementos de la variación de la exposición fueran más problemáticos que con la película. A medida que la fotografía y el video de lapso de tiempo utilizando cámaras diseñadas principalmente para hacer imágenes fijas se hicieron más comunes, esto resultó cada vez más significativo.}

Como ha notado, es probable que las lentes permitan que pasen diferentes cantidades de luz, lo que está relacionado con las paradas en T. Esto puede explicarse al contener una mayor cantidad de elementos más grandes y gruesos para corregir defectos y permitir la apertura máxima F2.8 en el extremo ancho.

• El Nikon AF-S NIKKOR 16-80 mm f / 2.8-4E DX ED VR SWM IF tiene 17 elementos en 13 grupos.

• La Nikon AF-S DX NIKKOR 18-105 mm f / 3.5-5.6G ED VR tiene 15 elementos en 11 grupos.

Hay diferentes maneras para que los lentes sean mejores que otros. Aunque el 16-80 / 2.8-4 permite que pase menos luz que el 18-105 / 3.5-5.6 en una abertura dada, tiene una abertura máxima más grande y puede dejar pasar más luz en general.

Si solo quiere saber la diferencia entre las lentes, puede usar el medidor de punto en su cámara. Después de medir la configuración de varias fuentes de luz y aperturas, haga algunos cálculos para determinar cuántas paradas de diferencia hay entre las lentes.

Si desea calcular las paradas en T, puede compararlas con una lente con valores conocidos de paradas en T.

Consulte ¿Qué es el número T / parada T?