การหายใจโฟกัสทำให้เลนส์ช้าลงเมื่อทำการโฟกัสใกล้หรือไม่?

ฉันได้ยินมาว่าทางยาวโฟกัสของเลนส์บางตัวจะยาวขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อโฟกัสไปยังระยะใกล้ซึ่งจะมีผลกระทบที่เรียกว่า "โฟกัสการหายใจ" เนื่องจากหมายเลข f คือความยาวโฟกัสที่หารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของรูรับแสงทางกายภาพและขนาดรูรับแสงจึงไม่เปลี่ยนแปลงดังนั้นจึงสรุปได้ว่าเลนส์ดังกล่าวควรจะช้าลงเมื่อทำการโฟกัสใกล้

มันเป็นอย่างนั้นจริง ๆ หรือมีบางอย่างที่ฉันสามารถมองเห็นได้หรือไม่?

นั่นเป็นเรื่องจริงและเห็นได้ชัดเจนมากในเลนส์มาโคร ตัวอย่างเช่น Nikon 105mm f / 2.8 VR (ที่ไม่มีที่สิ้นสุด) คือ f / 4.8 ที่ระยะโฟกัสใกล้สุดอยู่ที่ 30 ซม.

ให้ดูที่การใช้ท่อต่อขยายมากกว่าเลนส์มาโครเพื่อให้เอฟเฟกต์กลายเป็นภาพได้ง่ายขึ้น

f-stop ที่มีประสิทธิภาพของเลนส์เท่ากับ f-stop ที่เกิดขึ้นจริงของเลนส์ครั้ง (1 + กำลังขยาย / กำลังขยายนักเรียน) ในเลนส์ที่มีขนาดประมาณ 50 มม. กำลังขยายของนักเรียนประมาณ 1 เลนส์ที่ยาวขึ้นจะมีกำลังขยายเล็กกว่าและเลนส์ที่สั้นกว่าจะมีกำลังขยายใหญ่กว่า ตัวอย่างเช่น Canon 180mm f / 3.5L มีกำลังขยายนักเรียน 0.5 เมื่อโฟกัสที่ 1: 1

ดังนั้นสมมติว่าการออกแบบเลนส์แบบสมมาตรโดยมีกำลังขยายของนักเรียนเท่ากับ 1 เรามี:

F _e = F _a * (1 + กำลังขยาย)

ทีนี้ถ้าคุณมีเลนส์ 50 มม. พร้อมท่อขยาย 50 มม. คุณกำลังขยายที่ 1.0 และ f-stop (F _e ) ที่มีประสิทธิภาพเป็นสองเท่าของจริง คุณสูญเสียแสงไปสองจุดในการทำเช่นนั้น ระบบเลนส์ช้าลงแน่นอน

ดูที่มันด้วยวิธีนี้แสงกำลังเคลื่อนที่เป็นระยะทางสองเท่าของระยะก่อนที่จะถึงสื่อ กฎหมายตารางผกผันแล้วมันมีแสงสว่าง 4x พื้นที่ (ซึ่งคุณจะดูแลเกี่ยวกับ 1x มัน) และที่เป็นอีกครั้ง 2 ป้ายของแสง

ทราบว่านี้เป็นยังเลนส์ 50mm ในตัวอย่างนี้ เพียงแค่คุณได้แลกเปลี่ยนระยะโฟกัสขั้นต่ำที่ใกล้ที่สุดของเลนส์เพื่อความสามารถในการโฟกัสที่อินฟินิตี้

ฉันควรชี้ให้เห็นว่าตัวอย่างที่ฉันให้มานั้นดีกับเลนส์ที่เรียบง่ายและสมมาตรที่เคยใช้ในการทำงานของมาโคร

เมื่อคุณมีการโฟกัสภายในที่เกิดขึ้น (แทนที่จะเป็น 'ย้ายกระจกทั้งหมด ' ของโรงเรียนเก่า) สมการง่ายๆของเลนส์นั้นไม่ง่ายอีกต่อไป แต่หลักการหลายประการยังคงอยู่ที่นั่นแม้ว่าจะไม่ได้ทำงานกับเลนส์มาโคร กำลังขยายของวัตถุเปลี่ยนแปลงและค่ารูรับแสงที่เปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับวัตถุนั้น