Фокусное расстояние современного зум-объектива - это не то, что приятно и легко работать с уравнением объектива, чтобы получить ответ.
Из гиперфизики на телеобъективе с истинным зумом , объектив можно рассматривать как несколько различных элементов:
Проблема в том, что эти элементы продолжают двигаться:
, что делает всю систему более сложной для расчета. Возможно, вам удастся сесть с диаграммой объектива для одного объектива и решить ее, но общее решение, выходящее за рамки чистой математики, совсем не легкое.
У Пьера Тоскани есть замечательный сайт (в основном на французском, но многие переведены на английский), который более подробно описывает особенности для конкретных объективов Nikon: http://www.pierretoscani.com/annexeGB.html
Диаграмма из гиперфизики, примененная к Nikon 80-200 f / 2.8 в виде анимации: http://www.pierretoscani.com/images/echo_telezooms_english/Figure-12.swf
Даже различные дизайны одного и того же объектива вносят изменения, как видно с 80-200 ff / 2.8 до 70-200 VR f / 2.8:
Специально просматривая информацию о зрачке и диафрагме (и это еще не переведено), рисунок 28 для макрообъектива ( анимация - "N" - это f /stop).
Я хочу отметить, что все примеры с постоянным увеличением диафрагмы. Когда вы переходите к переменному масштабированию диафрагмы, компромиссы дизайна делают его более простым объективом для производства (меньше стекла), чтобы определить, что диафрагма для любого заданного фокусного расстояния и расстояния фокусировки является нетривиальным уравнением.
Например, для Canon 70-300 f / 4-5.6 из Наружной фотографии на Объективы с переменной диафрагмой :
Фиксированные диафрагмы (70-200 f / 2.8) имеют фиксированную апертуру в большем количестве способов, чем один. Они оба остаются на выбранной диафрагме, и диафрагма фактически фиксируется в месте расположения ствола объектива. Это не так с переменным увеличением диафрагмы.
Обратите внимание, что в этой таблице нет рифмы или причины того, как отдельный объектив изменит свою диафрагму в соответствии со своим фокусным расстоянием.
То, что диафрагма движется при изменении масштаба, делает это нетривиальным. Без тщательного изучения точно того, как устроен объектив и какие движения он имеет в своей оправе, это, вероятно, лучше всего сделать экспериментально, а не математически.
Страница Три из объективов с максимальной эффективностью описывает этот процесс в разделе «Проверка переменных диафрагм». Это сводится к:
- Циферблат в самой широкой апертуре
- Медленное увеличение от самого широкого до самого длинного
- Когда он переключается с одной остановки на другую, запомните это
- Сюжет
Другой подход - настроить камеру на ручную экспозицию (диафрагма, диафрагма и ISO), а затем снять серую карту. Когда вы закончите, считывание значений с изображений должно дать вам информацию о фактической экспозиции, которую обеспечивали система камеры и объектива, из которой вы можете определить отношение диафрагмы на любом данном фокусном расстоянии исходная диафрагма (широко открытая в самом широком).
Тем не менее, если вы можете использовать специфическую информацию для объектива, вы сможете найти информацию, предоставленную для вас. Конструкция объектива может быть запатентована. Nikon 70-300 f / 4.5-5.6 защищен патентом 7,158,315 . И большая часть этой информации скучна ... но, когда вы копаетесь в ней, появляется таблица характеристик объективов.
Table 4
[Specifications]
f= 71.40 135.00 294.00
FNO = 4.64 4.85 5.88
2ω = 34.46° 17.55° 8.20°
Возвращаясь к сайту Пьера, это описано в его статье Фокусное расстояние и увеличение
И хотя они не дают all данных для all фокусных расстояний, это указывает на правильный путь для оставшихся вычислений. Однако не все производители объективов предоставляют такую подробную информацию в своих патентах.