ฉันจะคำนวณผลของ tube extension ได้อย่างไร?

32

จะต้องมีคำอธิบายทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับความแตกต่างที่ท่อขยายทำกับเลนส์ - มันเป็นสิ่งที่สามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายหรือไม่?

(ตัวอย่างเช่นเมื่อคุณใช้เทเลคอนเวอร์เตอร์คุณสามารถพูดได้ว่า "เทเลคอนเวอร์เตอร์ 2x จะเปลี่ยนเลนส์ Y-mm ให้เป็นเลนส์ 2Y-mm และจะทำให้คุณหยุด 2 ครั้ง" มีอะไรที่คล้ายกันกับหลอดต่อพ่วงหรือไม่)

หากไม่มีอะไรที่คุณสามารถพูดเกี่ยวกับการขยายโดยทั่วไปแล้วการเปลี่ยนแปลงของระยะโฟกัสที่ใกล้ที่สุดคืออะไร? มันขึ้นอยู่กับเลนส์ด้วยหรือเปล่า?

จะเป็นอย่างไรถ้าเราแยกตัวเลนส์ออก: มีวิธีการทั่วไปที่จะเปรียบเทียบผลกระทบของ (ส่วนขยาย) กับท่อต่อขยายขนาด 12 มม. และ 24 มม. บนเลนส์เดียวกันหรือไม่?

macro extension-tubes magnification

— แมตต์บิชอป
แหล่งที่มา

16

ฉันเชื่อว่ามีสูตรบางอย่างที่คุณสามารถใช้ได้ สำหรับจุดของ Matt Grum ฉันไม่ได้ทดสอบสิ่งเหล่านี้ด้วยเลนส์ซูมและความรู้ปัจจุบันของฉันมันใช้เฉพาะกับเลนส์ Prime (ความยาวโฟกัสคงที่) เท่านั้น คุณไม่ได้ระบุเลนส์ซูมเป็นพิเศษดังนั้น ...

วิธีที่ง่ายที่สุดในการคำนวณการขยายของเลนส์คือผ่านสูตรต่อไปนี้:

  Magnification = TotalExtension / FocalLength
  M = TE / F

ในการคำนวณการขยายด้วยหลอดต่อคุณจำเป็นต้องรู้ถึงการขยายทั้งหมด ... นั่นคือส่วนขยายที่จัดทำโดยเลนส์ของตัวเองรวมถึงที่จัดทำโดยท่อต่อขยาย สถิติเลนส์ส่วนใหญ่ทุกวันนี้รวมถึงการขยายที่แท้จริง หากเราใช้เลนส์ 50 มม. f / 1.8 ของแคนนอนกำลังขยายภายในคือ 0.15x เราสามารถแก้ปัญหาสำหรับเลนส์ในตัวต่อได้ดังนี้:

   0.15 = TE / 50
   TE = 50 * 0.15
   TE = 7.5mm

กำลังขยายพร้อมส่วนขยายเพิ่มเติมสามารถคำนวณได้ดังนี้:

  Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
  M = IE + TE / F

หากเราถือว่าส่วนขยายเพิ่มเติมอีก 25 มม. ผ่านทางท่อเสริม:

  M = 7.5mm + 25mm / 50mm
  M = 32.5mm / 50mm
  M = 0.65x

สูตรที่ค่อนข้างง่ายที่ช่วยให้เราสามารถคำนวณการขยายได้อย่างง่ายดายโดยสมมติว่าคุณรู้การขยายที่แท้จริงของเลนส์ (หรือส่วนขยายที่แท้จริง) หากเราถือว่าเลนส์ 50 มม. ที่ยอดเยี่ยมคือเลนส์ที่คุณกำลังขยายเพื่อสร้างมาโคร 1: 1 การขยายคุณจะต้องมีส่วนขยายที่คุ้มค่า 50 มม. ปัญหาที่นี่คือถ้าคุณเพิ่มส่วนขยายมากเกินไประนาบของโลกที่อยู่ในโฟกัส ( ภาพเสมือน ) อาจจบลงภายในเลนส์เอง นอกจากนี้ยังถือว่าเลนส์ "ธรรมดา" ซึ่งเป็นหนึ่งในเลนส์ที่มีการกำหนดชัดเจนและเป็นที่รู้จักกันดี (เช่นเลนส์องค์ประกอบเดี่ยวอย่างง่าย)

ในสถานการณ์จริงที่มีความเข้าใจอย่างชัดเจนเกี่ยวกับคุณสมบัติของเลนส์ใด ๆ นั้นไม่น่าเป็นไปได้ ด้วยเลนส์ที่โฟกัสภายในหรือเลนส์ซูมสูตรง่ายๆข้างต้นไม่เพียงพอที่จะให้คุณคำนวณได้ว่าระยะโฟกัสและกำลังขยายต่ำสุดของคุณจะเป็นเท่าไหร่สำหรับเลนส์ความยาวโฟกัสและการขยายใด ๆ มีตัวแปรมากเกินไปซึ่งส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะไม่รู้จักเพื่อคำนวณค่าที่มีความหมาย

นี่คือแหล่งข้อมูลบางส่วนที่ฉันพบว่ามีข้อมูลที่เป็นประโยชน์ที่อาจช่วยคุณได้:

การสอนเลนส์
- คณิตศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับเลนส์รวมถึง MFD และ Mag
Wikipedia: การขยายภาพ
ฟอรั่มโพสต์เกี่ยวกับนามสกุล, การขยาย, MFD
- การบังคับใช้ที่ จำกัด ถือว่ามากเกินไป
โพสต์ฟอรัมเกี่ยวกับส่วนขยายและ MDF
- การบังคับใช้ที่ จำกัด ถือว่ามากเกินไป

— jrista
แหล่งที่มา

2

ผิดปกติพอที่ 50mm f / 1.8 เป็นเลนส์ (ดี, OK, หนึ่งของเลนส์) ฉันขยาย - และการเชื่อมโยงเหล่านั้นดูมีประโยชน์จริงๆเกินไป ขอบคุณ!

— Matt Bishop

1

คำตอบที่ดีอย่างยอดเยี่ยมสิ่งที่ฉันกำลังมองหา! มีข้อบกพร่องเพียงฉันเท่านั้นที่คุณใช้ TE เพื่อย่อ "TotalExtension" และ "TubeExtension"

— Smow

6

ฉันคิดว่ามันสามารถอธิบายได้ในความเป็นจริงแล้วWikipediaมีสูตรที่เกี่ยวข้อง:

1/S1 + 1/S2 = 1/f

โดยที่ S1 คือระยะทางจากวัตถุไปยังจุดสำคัญด้านหน้า S2 คือระยะทางของจุดกึ่งกลางด้านหลังไปยังเซ็นเซอร์และ f คือความยาวโฟกัส เนื่องจากส่วนต่อขยายเพิ่ม S2 มันจะทำให้ S1 มีขนาดเล็กลงดังนั้นคุณจึงสามารถโฟกัสใกล้กับวัตถุได้มากขึ้น

— John Cavan
แหล่งที่มา

1

สูตรนั้นถือว่าคุณรู้ว่าจุดโมดอลด้านหน้าและด้านหลังซึ่งโดยทั่วไปไม่ได้ระบุไว้โดยผู้ผลิตดังนั้นคุณจะต้องวัดค่าเหล่านี้สำหรับแต่ละเลนส์ นอกจากนี้สูตรไม่ถูกต้องสำหรับเลนส์ที่เปลี่ยนความยาวโฟกัสเมื่อโฟกัสดังนั้นฉันไม่คิดว่ามันจะเป็นสิ่งที่ผู้ถามถามหลังจากนั้น

— Matt Grum

ด้วยเลนส์ (เช่นองค์ประกอบเดียว) ที่เรียบง่ายความยาวโฟกัสไม่เคยเปลี่ยนแปลง (เว้นแต่คุณจะเปลี่ยนรูปร่างของเลนส์ - หรือถ้าคุณไม่เจาะจงและพูดถึงสีของแสงที่ต่างกันหรือสิ่งที่คล้ายกัน) และ สิ่งนี้ถูกต้องอย่างแน่นอน (อันที่จริงแล้วการย้ายตำแหน่งของเลนส์คือสิ่งที่คุณกำลังทำเพื่อเปลี่ยนโฟกัสอยู่แล้วดังนั้นท่อต่อขยายช่วยให้คุณขยับได้ไกลขึ้น) สำหรับเลนส์ที่มีความซับซ้อน (หลายองค์ประกอบ) ฉันไม่เข้าใจหลักการของเลนส์อย่างดีพอที่จะตรวจสอบให้แน่ใจว่าสิ่งนั้นเหมือนจริง แต่ระนาบภาพยนตร์นั้นเป็น "เป้าหมาย" ของการโฟกัสเสมอใช่ไหม ดังนั้น ... ฉันก็คิดอย่างนั้น

— lindes

แหล่งข้อมูลบางส่วนของฉันเพื่อการเรียนรู้ (ซึ่งหวังว่าฉันจะดึงคำตอบของฉันมารวมกันในภายหลัง - แม้ว่าจะไม่มีเวลาสำหรับตอนนี้): youtube.com/view_play_list?p=F703024381DE9004 - และโดยเฉพาะอย่างยิ่งทั้งสองนี้: youtube.com/watch?v=oKfqO4tBfPc&p=F703024381DE9004และyoutube.com/watch?v=mjIfdXnhyQI&p=F703024381DE9004

— Lindes

1

@ Matt Grum - ฉันคิดว่าสมการแสดงหลักการที่อยู่เบื้องหลังซึ่งดูเหมือนจะเป็นปมของคำถาม อย่างน้อยก็สำหรับฉัน :)

— John Cavan

@John Cavan - สูตรแสดงให้เห็นว่าทำไมส่วนต่อท่อลดระยะโฟกัสขั้นต่ำ แต่ฉันคิดว่าผู้ถามกำลังมองหาสูตรที่เขาสามารถใช้ตัดสินว่าคุณต้องซื้อท่อขยายความยาวชนิดใดเพื่อเพิ่มกำลังขยาย x คูณซึ่งน่าเสียดายที่ไม่สามารถทำได้ในกรณีทั่วไป ...

— Matt Grum

4

แก้ไขเพื่อตอบคำถามติดตามเพื่อให้คุณทราบว่าเอฟเฟกต์ของความยาวท่อหนึ่งบนเลนส์บางตัวคุณสามารถคำนวณค่าที่หายไปจากสมการของจอห์นได้ ค่าจะขึ้นอยู่กับความแตกต่างของวิธีการโฟกัสเลนส์อีกครั้ง แต่ควรให้ความคิดที่ดีพอ

โดยทั่วไปไม่มี แน่นอนว่ามีสูตร แต่คุณต้องรู้การกำหนดค่าภายในของเลนส์และองค์ประกอบบางอย่างของการออกแบบเลนส์

ท่อต่อขยายมักจะเปลี่ยนความยาวโฟกัสที่มีประสิทธิภาพเล็กน้อย (ความยาวโฟกัสที่แท้จริงของเลนส์เป็นคุณสมบัติของกำลังดัดของแก้วดังนั้นจึงไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อคุณเคลื่อนที่) แต่ขึ้นอยู่กับการออกแบบเลนส์ มีหลายอย่างที่เกี่ยวกับมุมที่รังสีของแสงปล่อยออกมาจากด้านหลังของเลนส์ หากคุณใช้เลนส์ telecentric ของวัตถุอวกาศ (เลนส์ชนิดพิเศษที่มีรังสีออกมาขนานกัน) ระยะห่างจากระนาบฟิล์มไม่สำคัญเนื่องจากรังสีนั้นขนานกันพวกมันจะไม่รวมกันหรือแยกออกจากกัน

หากคุณดูที่ด้านหลังของเลนส์มุมกว้างองค์ประกอบด้านหลังจะอยู่ใกล้กับด้านหลังของเลนส์มาก ตอนนี้ดูเลนส์เทเลโฟโต้จะมีช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนสุดท้ายของกระจกกับเมาท์ราวกับว่าเลนส์มีท่อต่ออยู่แล้ว ท่อต่อขยายจะทำงานแตกต่างกันมากในเลนส์สองตัวนี้ วิธีการโฟกัส (ภายในและภายนอก) มีผลต่อผลลัพธ์ของการเพิ่มท่อต่อ

ดังนั้นในระยะสั้นฉันเกรงว่าจะไม่มีสูตรที่ง่ายเท่ากับเทเลเท็กซ์สำหรับผู้ให้บริการโทรคมนาคม

— Matt Grum
แหล่งที่มา

ถูกต้องจริงหรือไม่ที่จะบอกว่าความยาวโฟกัสเปลี่ยนไป? ความเข้าใจของฉันเกี่ยวกับเลนส์ในรายละเอียดใด ๆ อยู่ในช่วงวัยเด็ก แต่ความเข้าใจของฉันจนถึงตอนนี้ก็คือการขยับเลนส์ (ซึ่งเป็นท่อต่อขยายทำจริงๆ) ความยาวโฟกัสจะไม่เปลี่ยนแปลง (แม้ว่ากำลังขยายอาจจะ? เราได้เริ่มเรียกรวมกันว่า "ความยาวโฟกัสที่มีประสิทธิภาพ") แต่แทนที่จะเปลี่ยนระยะทางสำหรับระนาบโฟกัสซึ่งทำให้ระนาบโฟกัสเปลี่ยนไป ... ฉันจะพยายามหาทรัพยากรและโพสต์ไว้ใน ตอบ. ฉันคิดว่าคำตอบนี้เป็นคำถามที่น่าสงสัย ฉันคิด.

— lindes

ความยาวโฟกัสจะเปลี่ยนแปลงหรือไม่และขึ้นอยู่กับระดับของเลนส์ตามที่ฉันระบุ สำหรับกรณีที่ง่ายที่สุดของเลนส์รูเข็มนั้นง่ายที่จะเห็นว่าความยาวโฟกัสเปลี่ยนไปหากคุณขยับรูเข็มออกไปจากกล้องเนื่องจากความยาวโฟกัสถูกกำหนดเป็นระยะทางจากรูเข็มไปยังระนาบการถ่ายภาพ!

— Matt Grum

อ่า แต่รูเข็มไม่ใช่เลนส์และอย่างที่ฉันเข้าใจสำหรับเลนส์ (หรือระบบแสงโดยทั่วไป ??) ระยะโฟกัสนั้นไม่ได้กำหนดโดยระยะห่างระหว่างจุดและระนาบการถ่ายภาพ แต่ระหว่างศูนย์กลางของ เลนส์และจุดรับอินพุตของเส้นคู่ขนาน มันไม่ถูกต้องเหรอ? (หมายเหตุ: ดูลิงก์วิดีโอในความคิดเห็นของฉันต่อคำตอบของ John - photo.stackexchange.com/questions/5603/ … - โปรดทราบว่าฉันกำลังถามอย่างแท้จริงฉันค่อนข้างใหม่ในการทำความเข้าใจเลนส์ในระดับนี้)

— lindes

ใช่คุณถูกต้องรูเข็มไม่มีความยาวโฟกัสเนื่องจากความยาวโฟกัสอธิบายถึงความสามารถของเลนส์ในการโค้งงอแสงสิ่งที่ฉันหมายถึงคือความยาวโฟกัสที่มีประสิทธิภาพของระบบ pinehole คือระยะห่างระหว่างรูเข็มและหน้าจอนั่นคือ มุมมองเดียวกันกับเลนส์ที่มีระดับเดียวกัน ประเด็นก็คือคุณจำเป็นต้องตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับระบบถ่ายภาพเพื่อคาดการณ์ว่ามันจะทำงานอย่างไรถ้าคุณเปลี่ยนพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งโดยไม่รู้จักคนอื่น

— Matt Grum

3

เคมบริดจ์ในสีมีเครื่องคิดเลขอัตราการขยายออนไลน์ และเพื่ออ้างถึงเว็บไซต์:

ท่อต่อขยายเพิ่มกำลังขยายของเลนส์ด้วยจำนวนเท่ากับระยะขยายที่หารด้วยความยาวโฟกัสของเลนส์

ซึ่งแปลเป็น:

M_ExtendedLens = M_Lens + ExtensionLength / FocalLength

แสดงความคิดเห็นต่อคำตอบของ jrista

ฉันอายที่มีพนักงานให้ความเห็นมากพอฉันจึงใส่คำพูดต่อไปนี้ไว้ที่นี่ jrista สูตรที่ 2 ของคุณคือ:

Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IE + TE / F

ด้วยIEการอ่านตามธรรมชาติว่าIntrinsicExtensionมันผิดควรเขียนโดยแนะนำตัวอย่างเช่นการขยายที่แท้จริงIM(เช่นการขยายดั้งเดิมของเลนส์:) IM = IE/F:

Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IM + TE / F

หรือคุณอาจลืมวงเล็บในบรรทัดที่สอง

นอกจากนี้ตัวอย่างของคุณไม่ได้เป็นหน่วยที่สอดคล้องกันอย่างชาญฉลาด (เพิ่ม [mm] ถึง [mm หารด้วย mm] ภายหลังเป็นหน่วยน้อยกว่า) คุณควรอ่านM = (7.5mm + 25mm) / 50mm(นั่นคือในวงเล็บ)

— calocedrus
แหล่งที่มา