17

จากความคิดเห็นของ Matt Grum ถึงคำถามก่อนหน้านี้ฉันได้เรียนรู้ว่าผู้ผลิตอาจโฟกัสทางยาวโฟกัสที่แท้จริง "รอบ" ของเลนส์เป็นจำนวนที่ดีที่พิมพ์บนกล่องและเก็บไว้ใน EXIF จากคำตอบของเขาไปยังคำถามเดียวกันดูเหมือนว่าฉันจะต้องทราบความยาวโฟกัสที่แท้จริงของเลนส์เพื่อทดสอบว่ารูรับแสงที่ใช้มีอะไรบ้าง

ฉันเคยได้ยินด้วยว่าเลนส์ส่วนใหญ่จะเปลี่ยนความยาวโฟกัสเมื่อโฟกัสใกล้มาก

ฉันจะไปเกี่ยวกับการทดสอบความยาวโฟกัสของเลนส์ที่ใช้จริงเมื่อโฟกัสไปยังระยะทางที่กำหนดได้อย่างไร เห็นได้ชัดว่า EXIF จะไม่ช่วยฉันที่นี่เพราะข้อมูลถูกผลิตโดยผู้ผลิต

focal-length tests

— Imre
แหล่งที่มา

1

ใช่การเปลี่ยนความยาวโฟกัสด้วยระยะโฟกัส ไม่เพียง แต่สำหรับการโฟกัสใกล้ชิดเท่านั้น โดยปกติผู้ผลิตจะอ้างความยาวโฟกัสเมื่อโฟกัสไปที่ระยะอนันต์ ใช่ผู้ผลิตส่วนใหญ่ปัดเศษตัวเลขเป็นมิลลิเมตรทั้งหมดยกเว้น Tokina และ Olympus ที่ปัดเศษเป็น½มิลลิเมตร Sigma มีเลนส์เดียวที่มีความยาวโฟกัสครึ่งมิลลิเมตร

— Itai

@Itai Nikon มีฟิชอาย 10.5 มม.

— Imre

3

มันสร้างความแตกต่างในมุมกว้างมากกว่าเลนส์แบบยาว ความแตกต่าง beteen 10 และ 10.5 เป็นเช่นเดียวกับความแตกต่างระหว่าง 200 และ 210

— mattdm

2

bobatkins.com/photography/technical/measuring_focal_length.html

— whuber

1

ตัวอย่างของเลนส์ที่สามารถมองภาพการเปรียบเทียบระหว่างมาโคร Canon 100mm f / 2.8 และมาโคร Canon 100 มม. f / 2.8L IS ได้แม้ว่าจะมีการขายทั้งคู่เป็น "100 มม." ความยาวโฟกัสแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด!

— Matt Grum

10

มีวิธีการทางคณิตศาสตร์ / การวัดเพื่อคำนวณความยาวโฟกัสที่มีประสิทธิภาพของเลนส์โดยการวัดมุมมองของมัน

สูตรสำหรับมุมมองจะได้รับเป็น
ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ในการคำนวณความยาวโฟกัสที่มีประสิทธิภาพ (f) สูตรจะลงไปที่:
f = d / (2 * tan (α / 2)) -> Equation1

โดยที่ d แทนขนาดของเซ็นเซอร์ในทิศทางที่วัด d จะเป็น 24 ในกรณีที่คุณใช้กล้องฟูลเฟรม

ให้เรามีการตั้งค่าต่อไปนี้สำหรับการวัดα

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

คุณมีกล้องนั่งที่ความสูง H จากพื้นดินและระยะทาง X จากผนังด้วยมาตราส่วน ตอนนี้ถ่ายภาพและคุณควรจะอ่านความสูงสูงสุดที่เลนส์สามารถมองเห็นได้ (นี่คือ H + Y)
ตอนนี้รู้ว่า X และ Y เราสามารถคำนวณมุมมองครึ่งมุม (เช่นα / 2) โดยใช้ลิงค์นี้(X จะเป็นด้านตรงข้ามและ Y กับด้านประชิด)

หลังจากที่คุณหาα / 2 แล้วให้ใช้มันใน Equation1 เพื่อคำนวณความยาวโฟกัสที่มีประสิทธิภาพของเลนส์

ค่านี้มีความแม่นยำเท่าการวัดของคุณ

แก้ไข 1:
อ้างอิงถึงคำถามของ mattdm: ขนาดของเซ็นเซอร์ที่ผู้ผลิตระบุไว้เพียงพอหรือไม่?
ด้วยการอ้างอิงถึงขนาดเซ็นเซอร์ของกล้องในลิงก์เหล่านี้: ที่นี่และที่นี่
เราสามารถสรุปได้อย่างมีเหตุผลว่าผู้ผลิตกล้องหรืออย่างน้อย Canon และ Nikon จะปัดขนาดเซ็นเซอร์ของพวกเขา 1/10 มม. นั่นคือมีความเป็นไปได้ของข้อผิดพลาด +/- 0.05 มม. ในกรณีที่พวกเขามีขนาดรอบเซ็นเซอร์
ให้เราพิจารณาเลนส์ 3 แบบ:
1. เลนส์มุมกว้าง (พูด 13 มม., มุมมอง: 85.4)
2. เลนส์ปกติ (50 มม., มุมมอง 27.0)
3. เลนส์เทเลโฟโต้ (300 มม., มุมมอง: 4.58)

ผลของการเปลี่ยนแปลงขนาดเซ็นเซอร์
0.05 มม. คือ: เปลี่ยนเลนส์มุมกว้าง = 0.05 / (2 * ตัน (85.4 / 2)) = 0.04613 มม.
ซึ่งแสดงถึงความแตกต่างของ 0.35% (เช่น (0.04613 / 13) * 100)

เปลี่ยนเลนส์ปกติ = 0.05 / (2 * tan (27/2)) = 0.012 มม. appx
ซึ่งแสดงถึงความแตกต่างของ 0.024% (เช่น (0.012 / 50) * 100)

เปลี่ยนเลนส์เทเลโฟโต้ = 0.05 / (2 * ผิวสีแทน (4.58 / 2)) = 0.0019 มม.
ซึ่งแสดงถึงความแตกต่างของ 0.0006% (เช่น (0.0019 / 300) * 100)

เราสามารถเห็นได้ว่าด้วยเลนส์มุมกว้าง 13 มม. และมีข้อผิดพลาด 0.05 มม. ในการวัดของผู้ผลิตการเปลี่ยนความยาวโฟกัสเพียง 0.35%

ฉันหวังว่าคณิตศาสตร์ของฉันถูกต้อง

แก้ไข 2:
อ้างอิงถึงคำถามของ Imre เกี่ยวกับการวัดค่า X & H,
H ควรวัดจากพื้นดินถึงกึ่งกลางแนวนอนของเซ็นเซอร์
X คือระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับผนัง

— ไอวี
แหล่งที่มา

ดูเหมือนว่าสมบูรณ์แบบหากต้องการคำนวณความยาวโฟกัสส่วนใหญ่ไม่สนใจในมุมมอง แต่ @Imre กล่าวถึงสิ่งที่ต้องการรู้เพื่อคำนวณหาค่ารูรับแสงที่แท้จริง ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องรู้ขนาดที่แม่นยำของส่วนของเซ็นเซอร์ที่ใช้สำหรับการถ่ายภาพ วิธีการหนึ่งที่ไม่พบว่า ? ขนาดเซ็นเซอร์ที่ระบุโดยผู้ผลิตอยู่ใกล้พอหรือไม่?

— mattdm

แก้ไขคำตอบของฉันสำหรับคำถามของคุณ

— Viv

ฉันเดาว่า H ควรจะวัดจากพื้นดินถึงศูนย์กลางแนวนอนของเลนส์ X หมายถึงจุดใดในกล้อง / เลนส์

— แฟลเลิ

อัปเดตคำตอบของฉันสำหรับคำถามของคุณ Imre

— Viv

3

สมมติว่าเป็นเลนส์มาตรฐานกล้องมาตรฐานเช่นการตั้งค่าสามารถจำลองเป็นกล้องรูเข็มได้ สิ่งนี้ใช้ไม่ได้กับการเอียง / การเลื่อนและอาจไม่ได้กับเลนส์มุมกว้าง (หากคุณต้องการทราบเกี่ยวกับเลนส์เหล่านั้นเราก็สามารถทำได้)

ในการมองเห็นคอมพิวเตอร์มักจะคำนวณคุณสมบัติที่แท้จริงของกล้อง ที่แท้จริงเพราะพวกเขาอ้างถึงการตั้งค่ากล้องภายในกล้อง คุณสมบัติภายนอกคือการวางแนวและตำแหน่ง คุณสมบัติที่แท้จริงมีหลายอย่างในหมู่พวกเขากำลังขยาย ทางออกของฉันคือ

ใช้เครื่องมือมาตรฐานจาก Computer Vision (CV) เพื่อปรับกล้องและเลนส์ตามการตั้งค่าที่กำหนด
ค้นหาขนาดพิกเซลสำหรับกล้องของคุณ
ขอให้คนอื่นแปลงกำลังขยายเป็นความยาวโฟกัส (ฉันยังไม่รู้วิธีการทำงาน)

การสอบเทียบ

การปรับเทียบใน CV นั้นใช้รูปแบบกระดานหมากรุกเป็นส่วนใหญ่ คุณถ่ายภาพลวดลายหลายรูปแบบ (~ 10) ภาพจากตำแหน่งและระยะทางต่างๆ อัลกอริทึมทำงานในวิธีต่อไปนี้:

แกล้งทำเป็นว่าคุณรู้จักตำแหน่งของแต่ละจุดบนบอร์ดหาชุดของพารามิเตอร์สำหรับกล้องถ่ายรูปที่อธิบายการมองเห็นทุกจุดบนกระดานได้ดีที่สุด

ในทางทฤษฎีแล้วฉันอยากจะแนะนำ OpenCV สำหรับเรื่องนี้มันมีรหัสตัวอย่างสำหรับสิ่งนั้น แต่นี่อาจไม่เป็นประโยชน์เกินไป (คุณจะต้องติดตั้ง OpenCV สำหรับสิ่งนี้และอาจเปลี่ยนรหัสเล็กน้อย) อาจมีวิธีแก้ไขอื่น ๆ ที่ทำเช่นนี้

การคำนวณความยาวโฟกัส

ผลลัพธ์ของขั้นตอนการสอบเทียบคือเมทริกซ์ K (เรียกว่าเมทริกซ์ภายใน) โดยจะจับคู่พื้นที่ 3 จุดในระบบพิกัดของกล้องกับจุด 2 พื้นที่ที่เป็นเนื้อเดียวกันบนระนาบภาพ

$     \alpha 0      p_x
 K =  0      \alpha p_y
      0      0      1 $ (Multiple View Geometry, p. 157, 2nd Ed, 2003, Hartley & Zisserman)

เราสนใจแค่ \ alpha ที่นี่เท่านั้น p_x มีความกว้างของเซ็นเซอร์ประมาณครึ่งหนึ่งในพิกเซลเช่นเดียวกับ p_y ซึ่งเกี่ยวข้องกับตำแหน่งที่รังสีหลักตัดผ่านระนาบภาพ กล้องโทรศัพท์ราคาถูกที่น่าสนใจของฉันละเมิดมากกว่า DSLR ที่ดีหรือแม้แต่เว็บแคมราคาแพงหรือกล้อง Iphone 4

\ alpha เกี่ยวข้องกับความยาวโฟกัส \ alpha = f m m คือจำนวนพิกเซลต่อหน่วยระยะทางในพิกัดภาพ f คือความยาวโฟกัส แต่ข้อควรทราบ: นี่เป็นรุ่นกล้องรูเข็มดังนั้นระยะห่างระหว่างระนาบภาพและพินรูของกล้อง ฉันไม่แน่ใจว่าจะหาช่างภาพที่มีความยาวโฟกัสได้อย่างไร

ทางเลือก

มีคนโพสต์ลิงก์เกี่ยวกับวิธีการที่แตกต่าง: http://www.bobatkins.com/photography/technical/measuring_focal_length.html ลงที่ "วิธีที่ง่าย" ในบทความมีการนำเสนอวิธีการที่แตกต่างกัน ให้ดาวสองดวงค้นหาตำแหน่งของดวงดาวและคำนวณมุมระหว่างดาวทั้งสอง จากนั้นดูว่าการตั้งค่ากล้องของคุณวัดมุมนั้นอย่างไร อ่านลิงค์สำหรับการเรียกใช้ที่สมบูรณ์

ข้อเสียของมันคือมันจะไม่ทำงานกับระยะโฟกัส แต่มุ่งเน้นไปที่อินฟินิตี้เท่านั้น ในทางตรงกันข้ามวิธีการของฉันจะไม่ทำงานที่ไม่มีที่สิ้นสุด หรือจัดการ 500m เป็นอินฟินิตี้ซื้อทุ่งข้าวโพดและตัดกระดานหมากรุกรูปแบบเข้าไปในนั้นเช่าเครื่องบินและถ่ายภาพจาก 500m ขึ้นไป ...

— Unapiedra
แหล่งที่มา

คุณอาจพบรายละเอียดที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการขยายและความยาวโฟกัสได้ที่นี่: pierretoscani.com/echo_focal_length.html#FocalLength04หากวิธีนี้ไม่ช่วยคุณอาจมองหาสูตรการแปลงความยาวโฟกัสเป็นการขยายและเปลี่ยนสูตรและเรียกใช้การขยายผ่าน มัน (แม้ว่าสูตรดังกล่าวส่วนใหญ่ที่ฉันได้พบกับการค้นหาอย่างรวดเร็วมีความหยาบจริงๆและมักขึ้นอยู่กับ anectode ที่ไม่ถูกต้องว่าเลนส์ 50 มม. เป็น "ปกติ" สำหรับฟิล์ม 35 มม. ซึ่งไม่ใช่กรณีจริง (ดูความคิดเห็นเพื่อดูรายละเอียด) .)

— jrista

1

คำนวณกำลังขยาย M ของเลนส์โดยใช้วัตถุและขนาดภาพ ด้วย M และระยะทางวัตถุความยาวโฟกัสของเลนส์อาจถูกคำนวณ

— JMD
แหล่งที่มา

สมมติว่ามันเป็นขนาดยี่สิบปีแล้วที่ชั้นเรขาคณิตของโรงเรียนมัธยมของฉันฉันจะทำยังไงต่อ?

— mattdm

ตัวอย่างเช่น. ฉันนึกภาพแท่งสองเมตร (S_o) ซึ่งอยู่ห่างจากกล้อง 10 เมตร (d_o) จากภาพแท่งสองเมตรกว้าง 1,000 พิกเซล แต่ละพิกเซลมีขนาด 10 ไมโครเมตรให้ขนาดภาพ 0.01 เมตร (S_i) กำลังขยายคือ M = S_i / S_o = 0.01 / 2 = 0.005 ฉันคิดว่า M = f / (f-d_o) คุณอาจต้องการยืนยันด้วยหนังสือเลนส์ ความยาวโฟกัส f สามารถคำนวณได้

— JMD

ฉันเพิ่งทดสอบชุดเลนส์แคนนอนที่ f = 55 มม. และทางยาวโฟกัสที่วัดได้คือ 52 มม. +/- 0.75 มม.

— JMD

1

JMD ยินดีต้อนรับสู่ชุมชน คุณอาจต้องการย้ายความคิดเห็นของคุณไปยังเนื้อหาของคำตอบนั้น

— ysap

ใช้งานได้ก็ต่อเมื่อวัตถุอยู่ไกล ไม่เช่นนั้นคุณต้องคำนึงถึงระยะห่างระหว่างจุดหลักสองจุดของเลนส์ เวลาส่วนใหญ่คุณไม่ทราบว่าระยะทางนี้คืออะไร

— Edgar Bonet

1

ฉันดูที่ "วิธีการง่าย ๆ " ของบ๊อบแอตกินส์ แต่มันทำให้คุณสามารถทำงานข้อมูล Astro ได้

วิธีการของฉันในเวอร์ชันของฉันจะให้ข้อมูลและลิงก์ Astro ทั้งหมดพร้อมคำแนะนำทีละขั้นตอนและควรง่ายขึ้นสำหรับผู้เริ่มใช้

http://www.pentaxforums.com/forums/pentax-lens-articles/169225-using-2-stars-determine-actual-focal-length-lens-distance.html

— dosdan
แหล่งที่มา

สวัสดีและยินดีต้อนรับสู่ Stack Exchange คุณต้องการโพสต์สรุปวิธีการของคุณอย่างน้อยที่นี่หรือไม่? Pentax Forums อย่างน้อยหนึ่งครั้งในอดีตมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างเพื่อให้ลิงก์ที่เข้ามาทั้งหมดเสียหาย

— mattdm

ฉันวิ่งออกจากพื้นที่เว็บส่วนตัว ไฟล์ที่ถูกลบซึ่งเชื่อมโยงกับบทความ Pentaxforums นั้นได้รับการกู้คืนแล้ว

— dosdan

-1

คุณสามารถตั้งค่าเลนส์ในส่วนที่เหลือเช่นหนังสือทำให้ม้านั่งแสงดิบ ส่องเป้าหมายได้ดี ดีที่สุดคือผู้ปกครอง ปรับเลนส์เพื่อให้ภาพของไม้บรรทัดตกบนหน้าจอกระดาษสีขาว

ซอกับระยะทางจนกระทั่งภาพของเจ้าหลวงคือ "ขนาดเท่าชีวิต" คุณรู้ไหมว่า 1: 1 เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "กำลังขยาย" ใช้ไม้บรรทัดอื่นวัดระยะห่างระหว่างเครื่องหมายบนภาพของกฎที่ฉาย การใช้ไม้บรรทัดสองตัวที่เหมือนกันช่วยได้ ตอนนี้สร้างการขยายที่จำเป็น 1: 1

ตอนนี้วัดระยะห่างระหว่างเป้าหมายและหน้าจอ หารค่านี้ด้วย 4 คำตอบนี้ให้ความยาวโฟกัสของเลนส์

— อลันมาร์คัส
แหล่งที่มา

จะทดสอบความยาวโฟกัสที่แท้จริงได้อย่างไร?

การสอบเทียบ

การคำนวณความยาวโฟกัส

ทางเลือก