Bir merceğin odak uzunluğunun hesaplandığı referans noktası nedir?

Tek bir lens için bir odak uzaklığı fikrini, yani mercekten paralel ışık ışınlarının birleştiği noktaya olan mesafeyi anlıyorum. Bununla birlikte, birden fazla lens elemanına sahip bir fotoğraf lensi söz konusu olduğunda, lensin odak uzaklığı tam olarak nereden ölçülür?

Basit durumla, tek bir öğeyle başlayalım:

Üstten: Pozitif / dışbükey mercek, negatif / içbükey mercek, içbükey ayna, dışbükey ayna.

Merceğe giren paralel ışınlar bir noktada (F) netleme yapar ve odak uzunluğu (f) merceğin merkezi ( optik merkez ) ile netleme noktası arasındaki mesafe tarafından verilir .

Yani referans noktası tek bir elemanın optik merkezidir.

Tamam, ama çok elemanlı lensler ne olacak?

Çok elemanlı lensler için kolayca bulabileceğiniz bir referans noktası yoktur . David'in dediği gibi, referans noktası aynı odak uzunluğuna sahip varsayımsal bir tek öğenin merkezidir.

Bu referans noktası herhangi bir yerde olabilir - ilk öğenin önünde, merceğin içinde veya son öğenin arkasında.

Optik merkez merceğin dışına nasıl kaydırılabilir?

Telefoto grubu: En yaygın olarak telefoto grubu olarak adlandırılan yöntemi kullanarak:

Bu diyagramda iki eleman grubu vardır. Birinci grup (solda) "normal" (dışbükey veya pozitif) bir lens gibi davranarak ışınların (mavi çizgiler) birleşmesine neden olur. İkinci grup (sağda) ışınları yayan negatif bir mercek gibi hareket eden telefoto grubudur.

Net etki, netleme noktasının tek bir pozitif öğenin eşdeğerini çok daha uzakta "kırmızı noktalı çizgilerle göstermesi" dir. Odak uzaklığını (f ') ölçmek için referans noktası olan bu varsayımsal "eşdeğer tek elemanın" (H') optik merkezidir.

Ters telefoto: Telefoto grubunu öne koymak için grupları değiştirebilirsiniz. Ardından, son öğe ile odak noktası arasındaki mesafenin odak uzunluğundan daha büyük olabileceği bir (geniş açılı) lens alırsınız. Bu yapıya retrofocus lens denir .

Aynalar: Aynaları da kullanabilirsiniz. Ayna mercekleri ışınları ileri geri zıplayarak fiziksel uzunluklarını "yeniden kullanır". Yine odak noktası, tek bir elemanın eşdeğerini çok daha uzakta "görecektir".

Ayna lensi, burada telefoto grubu ile birlikte

Bunu neden yapmak istiyorsun?

İçin uzun tele standart tasarım çok uzun elverişli olması fiziksel olarak bir lens verecekti çünkü lensler, bu kadar:

Telefoto grubu olmayan 500mm tele. 500 mm'lik bir uzunluk en az 50 cm (20 ") uzunluğunda olmalıdır.

İçin geniş açılı lensler, bu lens ve görüntü sensörü arasındaki daha fazla yer vermek bu. Örnek olarak, DSLR'ler için 10mm lensler vardır, ancak sensör ve lens arasındaki 10mm, ayna için yeterli alan bırakmaz. Bu nedenle ultra geniş lensler genellikle retrofokus lensler olarak tasarlanmıştır.

Retrofokus olmadan 7.5mm balıkgözü. Elemanları filme yeterince yaklaştırmak için lens yuvasından çıkan tüpün not alın. Lensin takılması ayna kilitlenmesini gerektirir ve lens takılırken vizörü veya dahili ölçümü kullanamazsınız. ( Siyah Beyazdan Resim )

Öyleyse lensimin odak uzunluğunu nasıl kontrol edebilirim?

Bkz . Odak uzaklığını ölçme .

Kısacası:

• iki uzak noktanın resmini çek
• noktalar arasındaki açıyı ölçmek
• görüntü sensöründeki noktalar arasındaki mesafeyi ölçün (fotoğraftaki noktalar arasındaki pikselleri sayın ve sensör mesafesini çözünürlük ve sensör boyutundan alın)
• odak uzaklığı = mm cinsinden sensörde mesafe / derece cinsinden açı * (180 / pi)

Kaynaklar:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Telephoto_lens
• http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_centre
• http://en.wikipedia.org/wiki/Focal_length
• http://en.wikipedia.org/wiki/Ang%C3%A9nieux_retrofocus
• http://www.bobatkins.com/photography/technical/measuring_focal_length.html

Resimler: B&H balıkgözü lens, diğer görüntüler nezaket Wikipedia.

Wikipedia cevap veriyor ...

"Bir fotoğraf lensi" sonsuz "olarak ayarlandığında, arka düğüm noktası, odak düzleminde sensörden veya filmden lensin odak uzaklığı ile ayrılır."

Hangi soruya yol açar ... Düğüm noktası nedir? Wikipedia tarafından şu şekilde de yanıtlandı :

"Ön ve arka düğüm noktaları, bunlardan birine yönelik bir ışının, diğerinden gelmiş gibi göründüğü ve optik eksene göre aynı açıyla mercek tarafından kırılacağı özelliğine sahiptir."

Modern bir kamera merceği olan karmaşık bir yapıda, arka düğüm noktası her zaman aynı yerde olmayacaktır, bu nedenle doğruluk sorunu lense bağlı olacaktır.

Düğüm noktasını genişletmek için:

Basit tanım: Test edilen bileşik lensle aynı odak uzaklığına ve açıklığa sahip eşdeğer tek elemanlı menisküs merceğinin merkezindedir.

Bir merceğin Nodal Noktasının en pratik yönü, merceğin görüntüde herhangi bir hareket üretmeden etrafında sallanabileceği noktadır. Basit tek elemanlı bir lens için, düğüm lensin merkezindedir; Schmidt-Cassegrain teleskopu gibi katlanmış bir optik sistem için, düğüm lensin önünden dışarı çıkar.

Bir lensin düğüm noktasını bulmak için fiziksel bir test yapmak biraz zordur. Görsel araçlar olmadan açıklamaya çalışacağım:

Bir tripod yuvasını düşünün. Tripod kafasının dikey dönme ekseni, lensin düğümünü yerleştireceğimiz yer olacaktır. Bunu yapmak için, lensin tripod ekseninden mesafesinin değiştirilmesine izin veren bir plaka üzerine monte edilmesi gerekir. Ayrıca, görüntü lense takılı olmayan bir ekrana yansıtılmalıdır (bu nedenle kamera gövdesi kullanılamaz!). Tripod kafasının döndürülebileceği ekran konumu ve kaydırıcı ayarının kombinasyonunu arıyoruz ve objektifin optik ekseni ekranla aynı hizada olduğunda / çıkarken görüntü üzerindeki tek etki vinyet etkisi yapıyor.

Panoramik çekimler yaparken gerçek bir pratik sonuç ortaya çıkar. Görüntüler arasında en az bozulma olması ve dolayısıyla daha iyi dikiş veya takip olması için kameranın düğüm noktası etrafında döndürülmesi gerekir. Bu nedenle, cep kameranızı - hatta süslü profesyonel DSLR'nizi - doğrudan tripoda yerleştirmek, vücudunun montaj noktasını kullanarak, muhtemelen bazı geniş açılı lensler hariç, düğüm noktası ve görüntü düzlemi arasında bir yerde döndüğünüz anlamına gelir.

Genel olarak, görünen 1: 1 fov lens için (tam boyutlu bir görüntüleyicide veya 35 mm film gövdesinde 50 mm), düğüm lensin ortasına yakın bir yerde olacaktır. Tam zumda bir zum objektif için, ön tarafta olması muhtemeldir ve geniş bir açı için objektif merkezinin arkasında bir yerde olacaktır. Hangisini kullanırsanız kullanın, düğüm kameranın görüntüleyicisinin önünde belirtilen odak uzunluğunda olacaktır.

(bu gün içinde daha yoğun Fizik laboratuvarlarımın bir konusuydu, bu yüzden A için bile olsa, şu anda 45 yıllık bir bellek boşluğu twixt var, ama sanırım genel detaylar hala var) .