Quando você usa um calibrador, você garante que a iluminação incidente na lente é a mesma,por todo o campo, ao contrário de uma cena real, que nunca será completamente uniforme. Um teste de laboratório é diferente de um teste prático quase sempre.
Em uma cena real, como o Hector bem disse, há imensa variação das fontes luminosas, ângulo,intensidade e por isso o resultado é visivelmente notado.
Tambbém tem que levar em conta as simplificações dos números por motivos mercadológicos e práticos. Nunca uma 50mm tem exatamente 50mm, e raramente os valores exatos das aberturas também batem. Senão o processo de fabricação seria muito mais custoso ou então compraríamos objetivas tipo 48,7mm f=2.67. Como já disse, as curvas não são lineares e essas pequenas diferenças são acumuladas e propagadas com um efeito cada vez mais pronunciado.
A citação entre aspas foi do dkfuji e expressa o teste que ele fez e comprovou. Não signifca que as aberturas, embora estejam expressas nos mesmos números sejam exatamente as mesmas. É perfeitamente plausível.
A explicação sobre a perda de eficiência é complicada de se por em palavras exatas. O problema é que para compensar esta perda quando existem muitos elementos, o diâmetro da objetiva tem que ser muito maior. É uma calculeira danada e nem sempre os numeros reais finais batem.
No caso da Tessar contra a zoom eu estava falando sobre as perdas de transmissão e reflexão em relação ao zoom de 15 elementos como um todo. Isso influencia, por exemplo, o contraste, que pode, sim influenciar a leitura de luz, principalmente em câmeras que tem fotometria "inteligente" tipo multi-segmentos que você sabe lá como a coisa está sendo calculada. Para esses testes tem que por a câmera para medir por "média central", a medição "burra". Pegue uma Canon antica tipo uma Rebel-X de filme e compare a fotometria com uma Elan-IIe no modo program e verá que pode dar diferença de mais de um ponto. Quando poe as duas em modo manual, a fotometria passa a ser por media central e a leitura fica igual.
Como bem citou o Hector, dispersão é um dos vários fatores envolvidos.