Как водонепроницаемые линзы фокусируются под водой?

Question

Нашим глазам нужен воздух перед ними, чтобы они могли правильно сфокусироваться, поэтому, когда мы плаваем в защитных очках, наше окружение намного яснее, чем без него.

Итак, мой вопрос: как водонепроницаемые объективы фотоаппарата правильно фокусируются под водой, и когда достигается фиксация фокусировки, означает ли это, что диапазон расстояния фокусировки, возможно, уменьшается независимо от выбранной диафрагмы?

Answer 1

Вы можете также изготовить линзы, предназначенные для стеклянного воздушного интерфейса. Наиболее известным из них, вероятно, является Nikonos :

Многие объективы Nikonos серии "UW" были специально разработаны только для подводной съемки. Говорят, что даже по сей день ни одна подводная линза не соответствует объективам Nikonos "UW" по резкости и насыщенности цвета под водой. Краткое объяснение Nikon о разнице между подводным объективом и стандартным / амфибийным объективом можно найти на официальном сайте Nikon в разделе «2. Характеристики воспроизведения и характеристики объектива».

Подробнее об этой системе объективов также на photo.net .

Обратите внимание, что есть две школы, когда речь заходит о фокусировке Nikonos, потому что сначала она не была автофокусировкой и не имела просмотра TTL. Первым является макрос «вот скобка»:

Вы фокусируете на определенном расстоянии, ставите скобку там, и эти вещи находятся в фокусе. Другой - это широкий снимок (обратите внимание, что самый длинный объектив для подводной съемки с системой составляет 35 мм) и доверяет гиперфокусному расстоянию для объектива (который предназначен для него).

Из статьи photo.net о фокусе для широкого угла:

Я часто предварительно устанавливаю фокус около 1,5 фута и перемещаю его только для очень близких снимков. На 15-мм и 28-мм объективах в зоне фокусировки есть измерители, которые показывают глубину резкости для любой установленной диафрагмы.

---

Техническая составляющая, которую делают подводные линзы, заключается в том, что они часто помещают в линзу другой элемент «линзы» или, в случае дополнительных жестких футляров, конкретный кусок стекла или оптического пластика для линзы, чтобы учитывать интерфейс воды. С сайта «Тысяча и одна ночь» Никкор:

В каждой вводной книге по подводной фотографии отмечается, что объект выглядит под водой в 1,33 раза больше, чем в воздухе, вызванном показателем преломления воды (1,33), угол изображения становится уже, а фокусировка должна производиться расстоянием. оценивается под водой с глазом, но кроме того, изменением аберрации нельзя пренебрегать.

В случае, если водонепроницаемое окно выполнено из стекла с параллельной плоскостью, точно так же, как этот объектив, известно, что сферическая аберрация и астигматизм не изменяются, но на периферии изображения возникают хроматическая аберрация и искажение подушечка. Рамка. Это искажение генерируется передним параллельным стеклом в принципе, и степень становится больше пропорционально углу изображения объектива. Поскольку ситуацию можно проверить, когда вы смотрите в резервуар для воды, попробуйте, если у вас есть возможность пойти в аквариум. Если вы наблюдаете внутреннюю сцену резервуара для воды, окно которого изготовлено из параллельного плоского стекла, вы обнаружите, что внутренняя сцена искажена и окрашена на дальней стороне резервуара.

По этой причине, что касается объектива с шириной более 35 мм для «NIKONOS», для использования на суше и под водой были подготовлены отдельные объективы, такие как «UW NIKKOR 28 мм f / 3.5 (исключительно для подводной съемки)» и «LW». NIKKOR 28 мм f / 2,8 (исключительно для наземного использования) "(1983), например.

Дизайн для оптики объектива UW выглядит так:

И вы четко видите параллельную стеклянную пластинку.

Другая проблема (по крайней мере, для объективов с опциями ручной фокусировки - автофокусировка может использовать только все внутренние биты) - это механизмы, позволяющие не допускать попадания воды в объектив и справляться с повышенным давлением воды, а не воздуха. Линзы Nikonos делают это с помощью винтов:

Более современные линзы могут использовать внутреннюю фокусировку, чтобы зафиксировать ствол и не иметь проблем с водонепроницаемостью. Современные подводные зум-объективы имеют систему уплотнительных колец. Например, Nikkor AW 10mm f / 2.8 для системы Nikon 1 (да, я знаю, что упоминаю продукты Nikon - те, с которыми я знаком):

Глядя на конструкцию объектива для этого объектива, вы снова можете увидеть параллельную стеклянную пластину для интерфейса воздух-вода:

Answer 2

Этого легче всего достичь, используя изменение плотности воздуха и воды и куполообразный кожух. Когда свет проходит от воды к воздуху через кусок стекла или пластика, он сгибается при переходе. Этот эффект можно использовать для формирования линзы, которая применяется только при погружении. Находясь над водой, воздушно-воздушный интерфейс позволяет свету проходить через неизмененное, но при погружении он становится корректирующей линзой, которая создает виртуальное изображение для захвата воздушной линзы.

Answer 3

Объективы камеры не знают фокусировки, это всего лишь шестерни, которые вы можете поворачивать. Поэтому воздух не имеет ничего общего с фокусом. Камера использует сложный алгоритм, чтобы определить, находится ли изображение в фокусе или на снимке. И он будет вращать шестерни через двигатель внутреннего фокуса или мотор объектива для регулировки фокуса. Я думаю, что это может ответить на ваш вопрос, как камера определяет фокус: http://electronics.howstuffworks.com/camera1.htm