Что такое фокусное расстояние, когда также есть фокусное расстояние фланца?

Question

Если фокусное расстояние является мерой между задним элементом и датчиком, то как вы можете иметь разные фокусные расстояния фланца? Разве фокусное расстояние не является буквально мерой между задним элементом и датчиком?

Например, объектив EF-M находится ближе к датчику, чем EF-S, даже с тем же фокусным расстоянием.

Answer 1

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние - это расстояние между гипотетической одноэлементной линзой и датчиком, необходимое для воспроизведения данного увеличения изображения. Это не связано с расстоянием от датчика до фланца. Смотрите этот упрощенный пример.

Если бы мы использовали объективы только с одним элементом, указанное фокусное расстояние всегда будет равно расстоянию между этим элементом объектива и датчиком.

Таким образом, объектив с фокусным расстоянием 600 мм должен выдвигаться примерно на два фута впереди корпуса камеры. А объективу с фокусным расстоянием 18 мм потребуется элемент объектива, расположенный всего в 18 мм от датчика. Очевидно, что в зеркальной камере это невозможно, так как это будет слишком далеко внутри камеры.

Смещение оптического центра

На самом деле сложные линзы состоят из нескольких элементов, что позволяет смещать оптический центр объектива в сборе.

С одноэлементной линзой оптический центр находится просто там, где находится этот линзовый элемент, но с большим количеством элементов, работающих друг против друга, вы можете сместить этот оптический центр.

Ретрофокусный (широкоугольный) объектив

Например, просто добавив еще один элемент объектива, вы можете создать широкоугольный объектив с фокусным расстоянием, меньшим, чем расстояние между датчиком и любым его элементом. Это ретрофокусирующая линза. Это позволяет использовать меньшие фокусные расстояния, чем длина фокусного расстояния фланца, при этом задняя часть объектива не выступает обратно в корпус камеры.

Телеобъектив

Точно так же, но наоборот, объектив телефото может иметь фокусное расстояние, которое больше, чем фактическая длина объектива. В этих многоэлементных объективах оптический центр объектива находится за пределами передней части объектива в сборе.

Следовательно, телеобъектив с фокусным расстоянием 600 мм на самом деле не должен иметь длину 600 мм.

На этой диаграмме f ' представляет фокусное расстояние, которое, как вы можете видеть, больше физической длины объектива в сборе.

Интересно, что эту концепцию увеличения фокусного расстояния можно использовать в еще большей степени с помощью зеркальной линзы, где зеркала еще больше увеличивают расстояние прохождения света и, следовательно, фокусное расстояние без фактического увеличения физического размера объектива.

Answer 2

Фокусное расстояние - это не расстояние от заднего элемента до датчика, это расстояние от узловой точки объектива объектива до плоскости фокусировки. В простой системе объектив может иметь только один стеклянный элемент, и это реальное расстояние, но в сложной линзе различные элементы сформированы так, чтобы физическая линза была намного меньше (или иногда длиннее для очень коротких фокусных расстояний), чем фактическая фокусное расстояние и работать в пределах фокусного расстояния фланца, так что вы не можете физически увидеть фокусное расстояние.

Если подумать об этом, это довольно очевидно. У кого-то с 800-миллиметровым объективом задний элемент почти не находится на расстоянии метра от датчика камеры, объектив был бы совершенно чудовищным (как сейчас, это было бы намного хуже). Таким образом, в результате, очевидно, здесь действуют более сложные системы.

Answer 3

Фланцевое (фокусное) расстояние

Мы используем расстояние фланца для механического измерения до плоскости датчика. Это используется для удобства в изготовлении аппаратных средств. Это произвольно в соответствии с дизайном прибора / камеры, согласованным между клиентом и дизайнером исключительно для производства, и оптически не имеет большого значения, кроме этого. Это позволяет изготавливать объективы и изготавливать инструменты независимо друг от друга, достаточно точно, с желаемым соединением двух деталей в пределах допустимой погрешности.

Я заказываю объектив, скажем. Это прибывает с контрольной точкой, обработанной в баррель линзы. Расстояние между фланцами - это известное расстояние до плоскости изображения от точки крепления, изготовленной для крепления объектива. Иногда для крепления объектива к корпусу камеры / инструмента используется резьбовое или байонетное крепление, иногда в лабораторных условиях необходимо использовать фиксаторы объектива для больших / тяжелых объективов, таких как сканеры, технологические объективы или плоттеры.

Мы измеряем с этой (довольно относительной) контрольной точки точными приборами, чтобы расположить различные датчики или тестеры в нужном предполагаемом месте для тестирования.

Answer 4

Вы спрашиваете: " Разве фокусное расстояние не является буквально мерой между задним элементом и датчиком? ", и остальная часть вопроса зависит от этого. На самом деле, нет, фокусное расстояние не является мерой .

Фокусное расстояние измеряется от «оптического центра» объектива (технически это «задняя узловая точка», когда объектив сфокусирован на бесконечность. (Подробнее об этом здесь .) Если вы представите, что несколько элементов современной сложной линзы «складываются» в одну воображаемую линзу из одного стекла, фокусное расстояние измеряется от того, где будет .

(Это скорее комментарий, чем ответ, но я хотел объяснить, почему другой вопрос, который я пометил как дубликат, действительно отличается от того, что вам нужно увидеть, и это долго для комментария.)