การซูมการขยายและความยาวโฟกัสสัมพันธ์กันอย่างไร

เลนส์ซูมและกล้องที่มีซูเปอร์รูมมักจะขายด้วยจำนวนครั้งการซูม ("×") - เช่นซูม 12x หรือ 30x คำถามฉันจะแปลงความยาวโฟกัสของเลนส์ (มม.) ไปเป็นออปติคัลซูม x เท่าได้อย่างไร? อธิบายว่าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับจำนวนความยาวโฟกัสเช่น 70-200 มม. หรือ 18-55 มม. ได้อย่างไร แต่× -zoom เกี่ยวข้องกับการขยายอย่างไรเมื่อใช้สำหรับมาโครหรือเพื่อทำให้บางสิ่งที่อยู่ไกลดูใหญ่ขึ้น

เลนส์ 70-200 มม. สองตัวจะมีกำลังขยายต่างกันได้อย่างไร

• ความยาวโฟกัสจะควบคุมมุมมองด้านหน้าของเลนส์ ทางยาวโฟกัสที่ยาวกว่าจะมีมุมมองที่แคบกว่าแบบที่สั้นกว่า ด้านหลังเลนส์ถูกออกแบบมาเพื่อฉายภาพนี้ให้มีขนาดและระยะทางตามที่กำหนดโดยคุณสมบัติการยึดกล้อง ดังนั้นเราจึงรับรู้มุมมองที่แคบกว่านี้ว่ามี "เข้าถึง" มากกว่าที่คุณเห็นไกลออกไป ในแง่คนธรรมดาสิ่งนี้เรียกว่า "การซูม" - เมื่อคุณเข้าถึงมากขึ้น อาจเป็นไปได้ว่าหลายคนอาจเรียกมันว่าการซูมเท่านั้นหากมันขยายขอบเขตการมองเห็นและหากคุณใช้เลนส์เทเลโฟโต้ระยะ 400 มม. มันค่อนข้างเป็นเส้นตรง (*) ความยาวโฟกัสสองเท่า, ความกว้างครึ่งหนึ่งและความสูงของเป้าหมายด้านหน้าคุณ

• ซูมเข้าเลนส์กล้อง / โลกวัตถุได้รับเมื่อเลนส์สามารถเปลี่ยนความยาวโฟกัสได้ มันเป็นปัจจัยที่กำหนดโดยความยาวโฟกัสสูงสุดถึงความยาวโฟกัสต่ำสุด 55/18 = 3X ในเลนส์มาตรฐาน 2X ในระยะ 10-20 มม. กว้างสุด เมื่อเปรียบเทียบกับทัศนวิสัยผู้คนหลายคนอาจมองไม่เห็นว่าเมื่อซูมเข้าไปที่เป้าหมายให้ผู้ที่มองผ่านช่องมองภาพที่ 10 มม. เป็นเวลานานแล้วเปลี่ยนเป็น 20 มม. "อัลตร้าซูม" 400 มม. ไม่มีการซูมเลยยกเว้นว่าคุณเรียกการซูม 1 เท่าเนื่องจาก 1 ก็เป็นตัวเลขเช่นกัน

• การขยายภาพคืออัตราส่วนระหว่างขนาดของวัตถุและขนาดการฉายภาพบนเซ็นเซอร์ - ในโลกธรรมชาติ เราจะไม่ดิจิตอลในเรื่องนี้ คำนี้อาจทำให้เข้าใจผิดเนื่องจากเลนส์ส่วนใหญ่ที่เราใช้มีค่าต่ำกว่า 1X - เป็นอย่างมาก ในการใช้งานทั่วไปเรากำลังพูดถึง 0.0001-0.1X ไตรมาส 1 นิ้วของคุณจะเป็น 1 นิ้วบนเซ็นเซอร์หากคุณใช้เลนส์มาโคร 1: 1 ที่ระยะโฟกัสต่ำสุด ที่ต้องใช้กล้องเฟรมขนาดกลางในการวางกรอบ แต่ว้าวคุณจะได้รับรายละเอียดอย่างแน่นอน หากคุณขยับออกไปไกลกว่ากำลังขยายจะลดลง ระยะทางสองเท่าครึ่งกำลังขยาย เสียงที่คุ้นเคย? FOV เหมือนกันไม่เหมือนกับระยะโฟกัส แต่เอฟเฟกต์คล้ายกัน แต่กลับกัน ในการซูม 2 เท่าคุณสามารถเปลี่ยนกำลังขยายได้เช่น ขนาดที่ฉายไปยังเซ็นเซอร์โดยปัจจัย 2 ซิกม่ากว้าง 10-20 มม. สามารถทำได้ การขยายขนาด 10 มม. ของภูมิทัศน์ที่สวยงามนั้นจะเริ่มต้นน้อยมากแม้ว่า ที่ 24meters คือ 0.00042X จากนั้นคุณสามารถ "ซูม" ถึง 0.00085X 400 มม. ซึ่งไม่สามารถซูมได้เลยจะมี 0.017X ของฉากเดียวกัน แต่ในทางปฏิบัติมันมีกำลังขยายที่ดีกว่าถึง 40 เท่าเมื่อเทียบกับ 10mm

ความยาวโฟกัสการขยายและระยะทางจึงเป็นคำที่สมบูรณ์ที่สุดในขณะที่การซูมสัมพันธ์กัน

(*) เป็นเส้นตรงตราบเท่าที่ระยะทางนั้นสูงกว่าความยาวโฟกัสอย่างมีนัยสำคัญ

แน่นอนเราทุกคนรู้ว่าเมื่อเราซูมเข้าบางสิ่งมันก็ดูเหมือนจะใหญ่ขึ้นและใช้เซ็นเซอร์ช่องมองภาพ / กล้องถ่ายรูปมากขึ้น แต่ผมเชื่อว่าคำถามนี้ถามเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่าปัจจัยการขยาย

คุณมักจะเห็นเลนส์มาโครนี้ซึ่งจุดรวมคือการขยายสิ่งที่ในชีวิตจริงมีขนาดเล็กมาก กำลังขยายมีการอธิบายดังนี้:

original object size in real life:resulting object size on the sensor

ดังนั้นเลนส์ที่มีอัตราการขยายแบบ 1: 1 จะถ่ายวัตถุที่มีขนาด 10 มม. และฉายภาพบนเซ็นเซอร์ของกล้องที่มีความยาว 10 มม. ปัจจัย 1: 2 จะแปลง 10 มม. เป็น 20 มม. 1: 3, 10 มม. ถึง 30 มม. และอื่น ๆ

(โปรดทราบว่าอัตราการขยายของ 1: 3 สามารถเขียนเป็น 3.0x ได้และปัจจัยนี้ใช้สำหรับระยะโฟกัสขั้นต่ำที่กำหนดในระยะอื่น ๆ จะไม่มีผลเช่นเดียวกัน)

ปัจจัยการขยาย 1: 1 อาจฟังดูไม่ดีนัก แต่เมื่อคุณคิดว่ากล้องของวันนี้มีค่าเฉลี่ยประมาณ 18MP หรือประมาณนั้นคุณทำได้ค่อนข้างมาก

แล้วทำไมเลนส์สองตัวที่มีความยาวโฟกัสเท่ากันจะมีปัจจัยการขยายที่แตกต่างกัน? จริงๆแล้วมันคือความแตกต่างในการสร้างคุณภาพและวัตถุประสงค์ที่แท้จริงของเลนส์

รู้สึกอิสระที่จะแสดงความคิดเห็น หวังว่านี่จะช่วยได้

เลนส์ซูมและกล้องที่มีซูเปอร์รูมมักจะขายด้วยจำนวนครั้งการซูม ("×") - เช่นซูม 12 ×หรือ 30 ×

มีการใช้อัตราส่วนการขยายที่แตกต่างกัน  ในบริบทของการซูมจะหมายถึงอัตราส่วนของความยาวโฟกัสสูงสุดถึงต่ำสุด เลนส์ 18-200 มม. มี 200/18 = 11 ×ซูม

แต่× -zoom เกี่ยวข้องกับการขยายอย่างไรเมื่อใช้สำหรับมาโครหรือเพื่อทำให้บางสิ่งที่อยู่ไกลดูใหญ่ขึ้น

ในบริบทของมาโครตัวคูณหมายถึงอัตราส่วน (การผกผันของ) ซึ่งเป็นขนาดของเซ็นเซอร์: ขนาดชีวิต ตัวอย่างเช่นฉันมีเลนส์มาโครที่อัตราการขยายภาพสูงสุดคือ 1: 1 หรือ 1 × ฉันยังสามารถซูมได้หลายระดับหรืออัตราส่วน 1: 4 ถึง 1: 2 ... 0.25 ×ถึง 0.5 ×

เลนส์ 70-200 มม. สองตัวจะมีกำลังขยายต่างกันได้อย่างไร

เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสแตกต่างกันสามารถมีอัตราส่วนภาพที่แตกต่างกันตามระยะโฟกัสต่ำสุด (ฉันไม่รู้คณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง) ในทำนองเดียวกันเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสแตกต่างกันสามารถมีอัตราส่วนภาพที่เหมือนกัน

ในอัตราส่วนการสืบพันธุ์ที่กำหนดความยาวโฟกัสมีผลต่อระยะการทำงาน พิจารณาเลนส์มาโครขนาด 35 มม. และ 100 มม. ที่มีอัตราส่วนการจำลองแบบ 1: 1 เนื่องจากตัวแบบแม้ว่าจะขยายด้วยจำนวนเท่ากัน แต่อยู่ในระยะทางที่แตกต่างจากเลนส์แต่ละตัวมุมมองที่ปรากฎในภาพที่ได้จะแตกต่างกัน นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องยากมากขึ้นในการถ่ายภาพวัตถุด้วยเลนส์ 35 มม. เนื่องจากเลนส์จะป้องกันแสงจากการเข้าถึงวัตถุ

ตัวอย่างตัวเลข

เป็นปีที่กล้องฟิล์ม 35 มม. โดดเด่น ขนาดภาพ 24 มม. 36 มม. ให้เราสมมติว่าเราต้องการภาพสูง 20 มม. ของวัตถุสูง 2,0 ม. ที่ระยะทางuด้านหน้ากล้อง ที่จัดไว้ให้ยูเป็นเวลาอย่างน้อย 10 ครั้งใหญ่กว่าความยาวโฟกัสฉอัตราส่วนของความสูงของภาพสูงวัตถุจะอยู่ที่ประมาณf / uจึง 20mm / 2m = f / u, ด้วยเหตุนี้เราตอบแทนf = U * 10mm / 1m
ซึ่งจะช่วยให้ ( กว้าง) u = 2m f = 20mm; u = 4m f = 40 มม.; (เทเลโฟโต้) u = 10m f = 100 มม

กล้องสมัยใหม่มีหน้าจอภาพที่เล็กกว่ามากดังนั้นจึงต้องมีภาพที่เล็กลงและความยาวโฟกัสที่เล็กลงตามลำดับเพื่อให้วัตถุครอบครองส่วนที่คล้ายกันของภาพ
มันต้องใช้แสงน้อยกว่าในการสร้างภาพที่เล็กลงดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์จึงเล็กลง นี่คือเหตุผลที่การตั้งค่าม่านตาของกล้องเป็นf / 4; f / 5,6 ฯลฯ f / 4 หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางม่านตาคือหนึ่งในสี่ของความยาวโฟกัส ภาพจะสว่างเท่ากันสำหรับเลนส์ 20mm ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. (หยุด) และเลนส์ 60 มม. ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มม. (หยุด)