Как я могу рассчитать, каким будет эффект от удлинительной трубки?

Question

Должно быть математическое описание разницы, которую удлинительная трубка создает для объектива - это легко описать?

(Например, с помощью телеконвертеров вы можете сказать что-то вроде: «2x телеконвертер превратит объектив Y-мм в объектив 2Y-мм и потеряет вас на 2 ступени.» Есть ли что-то подобное для удлинительных трубок?)

Если вы ничего не можете сказать об увеличении, в целом, как насчет изменения ближайшего фокусного расстояния? Это также зависит от объектива?

Как насчет того, чтобы выделить объектив: есть ли какой-нибудь общий способ сравнить эффекты, скажем, удлинительной трубки 12 мм и 24 мм на объективе того же ?

Answer 1

Я верю, что есть некоторые формулы, которые вы можете использовать. По словам Мэтта Грума, я не тестировал их с зум-объективами, и, насколько я знаю, они применимы только к объективам с простым (фиксированным фокусным расстоянием). Вы специально не указали зум-объективы, так что ...

Самый простой способ вычислить увеличение объектива по следующей формуле:

  Magnification = TotalExtension / FocalLength
  M = TE / F

Чтобы рассчитать увеличение с помощью удлинительной трубки, вам необходимо знать общее удлинение ... то есть расширение, обеспечиваемое самой линзой, а также расширение, обеспечиваемое удлинительной трубкой. Большая часть статистики линз в эти дни включает в себя собственное увеличение. Если мы берем объектив Canon 50 мм f / 1.8, собственное увеличение составляет 0,15х. Мы можем решить для линз, встроенных в расширение, так:

   0.15 = TE / 50
   TE = 50 * 0.15
   TE = 7.5mm

Увеличение с дополнительным расширением теперь можно вычислить следующим образом:

  Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
  M = IE + TE / F

Если мы предполагаем 25 мм дополнительного удлинения через удлинительную трубку:

  M = 7.5mm + 25mm / 50mm
  M = 32.5mm / 50mm
  M = 0.65x

Довольно простая формула, которая позволяет нам довольно легко рассчитать увеличение, предполагая, что вы знаете внутреннее увеличение объектива (или его внутреннее расширение). Если мы предположим, что замечательный объектив 50 мм - это объектив, который вы расширяете, чтобы создать 1 : 1 макро увеличение, вам нужно расширение на 50 мм. Проблема здесь в том, что если вы добавите слишком много расширения, плоскость мира, которая находится в фокусе ( виртуальное изображение ), может просто оказаться внутри самого объектива. Кроме того, это предполагает «простую» линзу, обладающую очень четкими и хорошо известными характеристиками (т.е. простой одноэлементный объектив).

В сценарии реального мира иметь четкое представление о каких-либо конкретных характеристиках линз маловероятно. Для объективов с внутренней фокусировкой или зум-объективов приведенная выше простая формула недостаточна для того, чтобы вы могли точно рассчитать, какое минимальное расстояние фокусировки и увеличения могут быть для любого объектива, фокусного расстояния и расширения. Слишком много переменных, большинство из которых, вероятно, неизвестны, чтобы вычислить значимое значение.

Вот некоторые ресурсы, которые я нашел, которые предоставляют полезную информацию, которая может помочь в вашей работе:

• Учебник по объективам
  • Отличная математика для линз, включая MFD и Mag
• Википедия: Увеличение
• Сообщение на форуме о расширении, увеличении, MFD
  • Ограниченная применимость, предполагает слишком много
• Пост форума о расширении и MDF
  • Ограниченная применимость, предполагает слишком много

Answer 2

Я думаю, что это можно описать, на самом деле Википедия имеет соответствующую формулу:

1/S1 + 1/S2 = 1/f

Где S1 - расстояние от объекта до передней узловой точки, S2 - расстояние от задней узловой точки до датчика, а f - фокусное расстояние. Поскольку удлинительные трубки увеличивают S2, это позволяет вам уменьшить S1, что позволяет вам сфокусироваться намного ближе к объекту.

Answer 3

изменить , чтобы ответить на последующие вопросы, если вы знаете влияние трубки определенной длины на определенный объектив, вы можете вычислить пропущенные значения из уравнений Джона, которые вы сможете получить оценку эффекта разной длины трубки. Опять же, значения будут зависеть от недостатков метода фокусировки линз, но должны дать вам достаточно хорошее представление.

В общем, нет. Конечно, есть формула, но вам необходимо знать внутреннюю конфигурацию объектива и, как правило, некоторые элементы конструкции объектива.

Удлинительные трубки обычно слегка изменяют фокусное расстояние эффективное (фактическое фокусное расстояние объектива является свойством силы изгиба стекла, поэтому не изменяется при его перемещении), но насколько это зависит на дизайн объектива. Во многом это связано с углом, под которым световые лучи покидают заднюю часть линзы. Если вы возьмете телецентрическую линзу космического объекта (особый тип линзы, лучи которой выходят параллельно друг другу), тогда расстояние до плоскости пленки не имеет значения, поскольку лучи параллельны, они больше не будут сходиться или расходиться.

Если вы посмотрите на заднюю часть широкоугольного объектива, задний элемент находится очень близко к задней части объектива. Теперь посмотрите на телеобъектив, между последним куском стекла и креплением будет зазор, как будто у объектива уже есть удлинительная трубка. Удлинительная трубка будет вести себя совершенно по-разному на этих двух разных объективах. Метод фокусировки (внутренний и внешний) также влияет на результаты добавления удлинительных труб.

Так что, в общем, я боюсь, что нет такой простой формулы, как формула для телескоперов.

Answer 4

Cambridge в цвете имеет онлайн калькулятор коэффициента увеличения . И процитировать сайт:

Удлинительная трубка увеличивает увеличение объектива на величину, равную расстоянию удлинения, деленному на фокусное расстояние объектива.

Что переводится как:

M_ExtendedLens = M_Lens + ExtensionLength / FocalLength

Комментарий к ответу Ириты

Мне не хватает повторений, чтобы комментировать, поэтому я добавил сюда следующее замечание. jrista, ваша вторая формула:

Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IE + TE / F

с IE, естественно читаемым как IntrinsicExtension, это неправильно, его следует записать, введя, например, собственное увеличение IM (т.е. исходное увеличение объектива: IM = IE/F):

Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IM + TE / F

Или, может быть, вы забыли скобки во второй строке?

Кроме того, ваш пример не является единичным (если добавить [мм] к [мм, деленному на мм], то в последующем значение будет меньше единицы). Должно читаться M = (7.5mm + 25mm) / 50mm (то есть с круглыми скобками).