Det där med "fysisk brännvidd" och yttermått är fel spår. Brännvidden mäts mellan bildplanet och en punkt som kallas bakre huvudpunkten, denna punkt kan vara belägen både framför, inuti och bakom själva objektivet beroende på objektivets konstruktion.
Vad frontlinsen anbelangar så kan den mycket väl vara mycket större än den maximala ingångspupillen (den virtuella bilden av bländaren sedd genom linserna framför den fysiska bländaren). Detta är ju t ex helt normalt på vidvinklar eftersom man annars skulle få på tok för stor vinjettering, på telen är det problemet mycket mindre och man kan snåla in på frontlinsen så att den bara är lika stor som den maximala ingångspupillen. Att frontlinsen är "onödigt stor" på zoomens korta brännvidder gör alltså inget utan kan i bästa fall utnyttjas till att minska vinjetteringen. Observera alltså att ljuset som kommer från motivets mitt inte går genom frontlinsens periferi när frontlinsen är "onödigt stor" utan utnyttjar bara den del som motsvarar ingångspupillen, ljus från motivets hörn går däremot genom frontlinsens perifera delar på sin väg till ingångspupillen som ju befinner sig ett gott stycke in i objektivet.
Blända ner objektiven något steg så att bländarlamellerna syns ordentligt och lita sedan på era ögons vittnesbörd. De in- och utgångspupiller ni ser när ni tittar in i objektivet fram- och bakifrån är så stora och är belägna så djupt in i objektivet som de ser ut att vara. De utgör helt enkelt virtuella bilder av den fysiska bländaren på samma sätt som era spegelbilder är virtuella bilder och därför kan befinna sig långt bakom tjocka väggar o d. Det kan t ex mycket väl hända att ingångspupillen på ett teleobjektiv ser ut att finnas bakom kameran, d v s inne i huvudet på fotografen, detta är helt i sin ordning. Lita som sagt på era ögon!
Ett annat sätt att få lite vana vid sådant här är att t ex hålla upp en vanlig kikare på armlängds avstånd och titta in i okularet. Den cirkel ni då ser är kikarens utgångspupill och om ni nu försöker ta på den med fingret så märker ni att den faktiskt är belägen ett stycke hitom okularet, d v s i fria luften (har ni ett kikarsikte så är det ännu extremare, då finns utgångspupillen lååångt bakom okularets, anledningen är att en kikares utgångspupill ska sammanfalla med ögats pupill och med tanke på rekylen så måste det finnas lite marginaler).
Det relativa bländartalet (med kameran inställd på oändligt avstånd) kan mycket riktigt beräknas genom att dividera brännvidden med ingångspupillen, men det är mest att anse som en matematisk "tillfällighet" som vi utnyttjar för att det underlättar beräkningarna något. EGENTLIGEN är "det effektiva relativa bländartalet med avseende på bildplanet", d v s "bländaren" i dagligt tal, ett helt internt mått på hur det ljus som redan kommit in i objektivet tas om hand och riktas in mot bildplanet. Utan att gå för långt in på detta så kan man något förenklat säga att bländartalet är ungefär lika med avståndet mellan utgångspupillen och bildplanet dividerat med utgångspupillens diameter.
För att ett zoomobjektiv ska ha ett fast bländartal genom hela zoomomfånget så krävs alltså att kvoten mellan avståndet mellan utgångspupill och bildplan dividerat med utgångspupillens storlek är konstant över hela registret. Enklast görs detta genom att alla linser bakom den fysiska bländaren, och bländaren själv, är orörliga och att zoomningen klaras av enbart med linserna framför bländaren, men även andra varianter förekommer. I och med att linserna framför bländaren flyttas både relativt bländaren och relativt varandra så kommer brännvidd och avstånd till bländaren att förändras och den virtuella bilden av bländaren, d v s själva ingångspupillen, kommer därför att både kunna flyttas och ändra storlek utan att man ändrar själva det fysiska hålets storlek. Ett förslag är att leka med ett förstoringsglas för att få lite känsla för det här, många tänker t ex inte på att förstoringsglaset inte bara gör bilden större utan också ökar avståndet till bilden (annars skulle långsynta personer inte ha någon nytta av förstoringsglas).
Överkurs:
Egentligen är det effektiva relativa bländartalet med avseende på bildplanet definierat som 1/2NA, där NA helt enkelt är den numeriska aperturen m a p bildplanet. NA är i sin tur lika med "brytningsindexet bakom objektivet gånger sinus för halva toppvinkeln på den ljuskon som kommer ut från objektivets utgångspupill och har sin spets i bildplanets mitt" (så länge vi har luft i kamerahuset kommer naturligtvis brytningsindexet att vara lika med ett). Den intresserade kan hitta mycket info om detta på sidor om mikroskopi (där handlar det i o f s om NA m a p motivplanet, men det är helt analogt). Att den exakta definitionen är 1/2NA och inte "avståndet mellan utgångspupillen och bildplanet dividerat med utgångspupillens diameter" beror på att denna lilla avvikelse krävs för att objektivet ska kunna ge en god avbildning i en större bildcirkel. Det är helt enkelt ett nödvändigt villkor så objektivkonstruktörerna är tvungna att konstruera objektiven på det sättet för att få ett användbart resultat.
Det blev långt och rörigt det här, så jag hoppas att jag hjälpte till mer än avskräckte
