Tek odak uzaklığına sahip bir lens birden fazla düzleme nasıl odaklanabilir?

Tanımı gereği, ana lens sabit odak uzaklığına sahip sabit lens sistemidir.

Daha sonra, basit fizik bize önündeki sadece bir düzleme (sabit bir mesafede) odaklanabileceğini söylüyor. Ama aslında yakınlardaki nesnelere de odaklanabilirsiniz.

Burada ne eksik?

Birinci mercek hala odaklama düzlemini odaklama halkası aralığı aralığında değiştirmenize izin veren hareketli bir odaklama elemanına sahiptir. Birincil, bir dizi odak uzaklığını (örneğin 70mm-200mm) kapatmanıza olanak tanıyan bir zumun aksine sabit odak uzaklığına (100mm, 50mm vb.) Sahip bir mercektir.

Bir sabit odaklı lens odak düzlemi değiştiremem, ama bu birinci sınıf bir lens ile aynı değildir.

Bu, odak uzaklığının ne anlama geldiğinin anlaşılmasındaki temel eksikliktir. Basit, tek elemanlı bir lensle başlayın. "Sonsuz" mesafedeki bir şeyin (örneğin, güneş veya ay) odaklanabilmesi için uçaktan yeterince uzak tutun. Objektiften odaklandığınız noktaya olan uzaklık, objektifin odak uzaklığıdır.

Bununla birlikte odak uzaklığı, lensin ışığı ne kadar kırdığının doğrudan bir sonucudur (ki en azından çoğunlukla) iki şeye bağlıdır: camın / plastiğin / lensin içindeki her şeyin kırılma indisi ve merceğin eğriliği yüzeyleri.

Merceğin odağını değiştirmek için, merceği görüntüyü oluşturduğunuz düzleme göre hareket ettirirsiniz. Özellikle, daha yakın bir nesneye odaklanmak için lensi odak düzleminden daha uzak olacak şekilde hareket ettirirsiniz.

Lensin sensör / film düzleminden biraz daha büyük bir görüntüyü yansıtacağı normal durum göz önüne alındığında, lensi odak düzleminden daha uzağa hareket ettirdikçe, odak düzleminde kaydedilen görüş açısı küçülür. Gerçekte bu, lens tarafından sağlanan görüş açısındaki bir değişiklik değildir , sadece sensörünüzün / filminizin kaydedebileceği objektif tarafından sağlanan görüş açısının azalmasıdır:

Burada gri çizgiler mercek tarafından yansıtılan resmi temsil eder. Aşağıdakiler sonsuza odaklandığımız şeyi, üst kısmı ise oldukça yakın odaklandıklarını temsil eder. Üstteki kırmızı çizgiler, daha yakın odaklama nedeniyle daha dar görünen görüş açısını gösterir. Bununla birlikte, bunun gerçekten lens tarafından yansıtılan tüm resmi yakalamama meselesi olduğunu, lensin kendisinin daha dar bir görüş açısına sahip olması meselesi olmadığını unutmayın .

Değeri ne olursa olsun, aynı efekt, odaklandıkça daha az etkili olan etkin diyaframın açıklanmasını sağlar - sensörün kenarlarının ötesine yansıtılan ışık açıkça sensöre yansıtılmaz, bu nedenle ne kadar yakınlaşırsanız o kadar az ışık alır sensörün üzerine odaklandığından, resmin merkez kısmından daha az miktarda ışık merkezin tam alanına yayılır. Bu, sensörün herhangi bir kısmında daha az ışık olduğu anlamına gelir, bu nedenle daha küçük etkili diyafram açıklığı (örneğin, 1: 1'de tipik bir makro lens ile neredeyse 2 tam durma kaybedersiniz , bu nedenle f / 2.8 olarak derecelendirilen bir lensin kabaca f /5.6 maruz kalma).

Sıra akılda tutulması gereken başka etkisi vardır: odaklama dahili yapan bir mercek temelde aynı zamanda bir zum - yani, o mu Odaklama sırasında odak uzunluğunu değiştirmek (ve merceğinden bakış tekabül açısı). Birkaçı (örneğin, şu anki 105 Micro-Nikkor), bunların etkilerine etki edecek şekilde (çoğunlukla zaten) etkilere sahip olacak şekilde tasarlandığından , nereye odaklandığınıza bakılmaksızın kabaca aynı gerçek görüş açısını korursunuz.

İlk olarak, odak uzaklığı bir lensin özelliğidir (lens ile kameranızın fotoğraf lens sisteminin içindeki plastik veya cam parçasını kastediyorum ). Sadece tek bir lensiniz varsa (büyüteç düşünün) ve bir nesneye ve projeksiyon düzleminize (veya bu konudaki bir kameradaki bir sensöre) göre hareket ettirirseniz, lensin odak uzaklığı aynı kalır. Odak uzaklığına lensin üretimi sırasında karar verilir (kasları kullanarak odak uzunluğunu değiştirebilen insan gözü için durum böyle değildir).

Ancak, aynı mercekle bu formülü kullanarak farklı mesafelerdeki nesnelere odaklanabilirsiniz:

1/f = 1/s1 + 1/s2

Merceğinizin odak uzaklığı nerede f, mercek merkezinden projeksiyon düzlemine olan mesafe ve mercek merkezinden nesneye olan mesafedir. Bir nesneye farklı bir mesafeye odaklanmak için, objektifin sensöre göre konumunu buna göre ayarlamanız yeterlidir. Bir kez daha odak uzaklığı her zaman aynı kalır.s1s2f

Bundan, son derece uzak bir nesnenin fotoğrafını çekiyorsanız 1/f = 1/s1 + 0, odak uzaklığınız sensöre olan mesafeyle eşleşir, ancak diğer herhangi bir mesafe için durum böyle olmaz.

Bence kafa karışıklığı ana lenslere sabit bir sistem olarak bakmaktan kaynaklanıyor. Ana lens sistemleri, gerçek lens ile sensöre olan mesafeyi değiştirebilir, ancak bu, odak uzaklığı adı verilen lensin özelliğini değiştirmez, bu bağlamda lensin merkezinden sensöre olan mesafe olarak da tanımlayabilirim sonsuz uzaktaki bir nesneye odaklanıldığında .

Diğer cevapların bana gerçekten açıklık getirdiğini ve karışıklığı çözmediğini sanmıyorum.

Daha sonra, basit fizik bize önündeki sadece bir düzleme (sabit bir mesafede) odaklanabileceğini söylüyor. Ama aslında yakınlardaki nesnelere de odaklanabilirsiniz ... Burada neyi özlüyorum?

Eksik olan kısım, mercek sonsuza odaklandığında bir merceğin odak uzunluğunun ölçülmesidir.

Odak uzaklığı, mercek sonsuza odaklandığında merceğin optik merkezinden görüntü düzlemine olan mesafedir . Daha yakın bir şeye odaklanırsanız, merkezden görüntü düzlemine olan mesafe de değişebilir, ancak bu onun ana lens olmadığı anlamına gelmez. Birinci mercek ve yakınlaştırma arasındaki fark , mercek sonsuza odaklandığında merkez ile görüntü düzlemi mesafesinin, ana mercek için her zaman aynı olmasıdır , oysa yakınlaştırma için bu mesafe mercek olduğunda bir değer aralığının herhangi bir yerinde olabilir sonsuza odaklanmıştır .