เลนส์มีความยาวโฟกัสที่แท้จริงหรือไม่?


10

ความยาวโฟกัสที่แท้จริงของเลนส์เท่ากับจำนวนที่เขียนบนเลนส์หรือไม่?

ตัวอย่างเช่นความยาวโฟกัส 70 มม. หรือ 200 มม. จริง 70 มม. หรือ 200 มม. หรือเล็กกว่านั้นจริงหรือ ตัวอย่าง: 69.5 และ 199.7


9
ทำไมคุณถึงมีความแม่นยำระดับนั้น
ฟิลิปเคนดัลล์

2
ในความคิดของฉันสิ่งที่ควรทำในวิธีที่ดีที่สุด ฉันต้องการทราบเกี่ยวกับงาน AR และ VR
Edward

10
ถ้าคุณสนใจให้เอามันไปวางบนม้านั่งแบบออพติคอลแล้ววัดมัน ฉันมีความสุขอย่างสมบูรณ์แบบที่ความยาวโฟกัสนั้นถูกต้องภายในไม่กี่เปอร์เซ็นต์และมีความสุขที่ฉันไม่ได้จ่ายเงินเพื่อชดเชยความเหนื่อยล้าที่ฉันไม่ต้องการ
ฟิลิปเคนดัลล์

5
ระนาบโฟกัสของเลนส์ก็แตกต่างกันไปตามสนาม วิศวกรพยายามหาค่าเฉลี่ยเมื่อทำการกำหนดชุดเลนส์ ไม่มีความยาวโฟกัสที่แน่นอนสำหรับเลนส์กระจกทรงกลมแบบผสม ตัวเลขทั้งหมดยกเว้นว่ามีการสอบเทียบเป็นค่าเฉลี่ยของกระบวนการผลิตที่ยอมรับได้
สแตน

4
คุณพูดว่า"ในความเห็นของฉันสิ่งที่ควรทำในวิธีที่ดีที่สุด" แต่สำหรับการถ่ายภาพตัวเลขที่แม่นยำที่สุดไม่ได้เป็นวิธีที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้!
โปรดอ่านโปรไฟล์ของฉัน

คำตอบ:


24

โอ้มันเลวร้ายยิ่งกว่านั้น เลนส์จำนวนมากที่ออกแบบมาสำหรับการถ่ายภาพนิ่งยังมีการหายใจโฟกัสที่มุมมองแตกต่างกันไปตามระยะทางที่เลนส์สามารถโฟกัสได้ ปกติแล้วนี่ไม่ใช่ปัญหาสำหรับการถ่ายภาพนิ่ง แต่เลนส์ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้ภาพยนตร์ (วิดีโอ) โดยปกติจะพยายามลดการหายใจโฟกัส

เลนส์ที่หัวใจเป็นอุปกรณ์ออพติคัล / เชิงกลที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากและมีความคลาดเคลื่อนในการผลิต การตั้งค่ารูรับแสง, ระยะโฟกัสต่ำสุด, ความยาวโฟกัสที่แน่นอน, แม้กระทั่งสิ่งต่าง ๆ เช่นการจัดวางองค์ประกอบของเลนส์และการติดตั้งเลนส์แบบขนานกับเซ็นเซอร์จะขึ้นอยู่กับความคลาดเคลื่อนของการผลิต ข้อมูลเชิงลึกที่ดีเกี่ยวกับโลกนี้คือบล็อกของ บริษัท ที่ lensrentals.com พวกเขารื้อเลนส์และพูดคุยเกี่ยวกับวิธีการสร้างและสิ่งที่ทำให้แต่ละเลนส์แตกต่างกัน (เหนือสิ่งอื่นใด)

ฉันไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับ AR / VR แต่ฉันคิดว่าการแก้ไขสิ่งต่าง ๆ ในซอฟต์แวร์จะเป็นเส้นทางที่ง่ายที่สุด


6
ความคลาดเคลื่อนจะไม่สำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับการปัดเศษที่เกิดขึ้นระหว่างความยาวโฟกัสที่ออกแบบและค่าที่ตีพิมพ์
Edgar Bonet

15

ความยาวโฟกัสที่ประกาศถูกปัดเศษในบางระดับโดยปกติจะอยู่ใกล้กับ 5 หรือ 10 หรือในบางกรณีสั้น ๆ ไปยัง 1 ที่ใกล้ที่สุด

ความแม่นยำมากกว่านั้นจะไม่เป็นจริงเพราะความยาวโฟกัสที่ทำเครื่องหมายนั้นใช้ได้เฉพาะกับโฟกัสที่ระยะอนันต์เท่านั้น ความยาวโฟกัส (กำหนดเป็นระยะห่างจากระนาบภาพ) จะเปลี่ยนและจะยาวขึ้นสำหรับระยะโฟกัสที่น้อยกว่าระยะอนันต์ แน่นอนว่าการซูมนั้นก็จะเปลี่ยนเช่นกัน ในบางกรณีการปรับโฟกัสภายในจะเปลี่ยนไปในทิศทางที่ไม่คาดคิด การซูมภายในโฟกัสบางตัวทำให้ระยะโฟกัสใกล้ขึ้น การขยับองค์ประกอบภายในให้เปลี่ยนสิ่งต่าง ๆ เสมอ

ที่มาโคร 1: 1 (ระยะทางที่เท่ากันด้านหลังและด้านหน้าของเลนส์) Thin Lens Equation บอกว่าความยาวโฟกัสกลายเป็น 2x ที่ 1: 1

แต่ด้วยวิธีนี้ (การวัดวัตถุและขนาดภาพที่ระยะโฟกัสจริงที่อยู่ด้านหลังและด้านหน้าของเลนส์) มันเป็นไปได้ในทางทฤษฎีในการคำนวณความยาวโฟกัสที่แน่นอนสำหรับสถานการณ์ในกรณีที่ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้

แก้ไข: เราได้ยิน: "ความยาวโฟกัสไม่เปลี่ยนแปลง" จริงๆ? ความยาวโฟกัสที่ทำเครื่องหมายไว้บนเลนส์เป็นจุดโฟกัสสำหรับวัตถุที่ไม่มีที่สิ้นสุด โฟกัสที่ระยะทางอื่นไม่สามารถเปลี่ยนการเขียนความยาวโฟกัสที่ทำเครื่องหมายไว้ได้ แต่นั่นเป็นเพียงชื่อความหมาย เลนส์ตัวเดียวกันนั้นจะทำการโฟกัสที่ระยะทางอื่นซึ่งแน่นอนว่าต้องเปลี่ยนจุดโฟกัส

คำจำกัดความของความยาวโฟกัสคือจุดที่นำโฟกัสไปยังจุดที่แตกต่างกันไปตามระยะห่างของวัตถุ นี่คือเหตุผลที่เราต้องมุ่งเน้น หากความยาวโฟกัสที่จริงไม่เคยเปลี่ยนเราก็ไม่จำเป็นต้องปรับโฟกัสใหม่

หากคุณไม่ได้โฟกัสแบบใกล้ชิดแทนที่จะเข้าใกล้การโฟกัสจะถูกนำไปสู่จุดใหม่และจะมีการเปลี่ยนแปลงความยาวโฟกัส การเปลี่ยนแปลงนี้มีผลต่อการคำนวณหมายเลข f / stop เช่นกัน แต่ถือว่าน้อยมากจนกระทั่งการขยายถึง 0.1 เท่า (ขึ้นอยู่กับว่าเท้าหรือมากกว่านั้น) แต่ยิ่งเข้าใกล้ที่ 1x (เรียกว่า 1: 1) ความยาวโฟกัสจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า เลนส์ส่วนใหญ่จะไม่โฟกัสใกล้เคียงเพื่อหลีกเลี่ยงความยุ่งยากนั้น


ดังนั้น 24 มม. คือ 24 มม. เท่านั้นโดยมุ่งเน้นที่อนันต์ แต่ถ้าฉันมีระยะอินฟินิตี้ที่น้อยกว่าฉันจะรู้เปอร์เซ็นต์ 24mm ที่ยาวขึ้นได้อย่างไร
Edward

1
@Edward เลนส์ 24 มม. จะโฟกัสลำแสงขนาน 24 มม. จากระนาบด้านหลัง (จุดพิเศษภายในเมาท์เลนส์ที่คุณมองไม่เห็น) เลนส์ 200 มม. จะโฟกัสลำแสงขนาน 200 มม. จากระนาบด้านหลัง ตำแหน่งเลนส์เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้นเครื่องหมาย∞ จากนั้นระยะทางที่เหลือจะถูกสลักลงบนเลนส์จนใกล้ถึงขีด จำกัด จริงซึ่งขึ้นอยู่กับสูตรของเลนส์
สแตน

4
ความยาวโฟกัสของเลนส์ถูกกำหนดให้เป็นระยะโฟกัสสำหรับวัตถุที่ไม่มีที่สิ้นสุด มันจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อคุณมุ่งเน้นไปที่สิ่งที่ใกล้ ระยะทางจากเลนส์ไปยังภาพเพิ่มขึ้นเมื่อวัตถุใกล้ชิดดังแสดงในสมการเลนส์ 1 / f = 1 / di + 1 / ทำโดยที่ f คือความยาวโฟกัส, di คือระยะทางภาพและทำคือระยะทางวัตถุ แต่ความยาวโฟกัสไม่เปลี่ยนแปลง
Ross Millikan

1
@Ross ในขณะที่เป็นทฤษฎีในทางปฏิบัติเลนส์จริง ๆ นั้นทำจากองค์ประกอบเลนส์ที่แตกต่างกันมากมายและมีการหายใจโฟกัสจำนวนหนึ่ง
โปรดอ่านโปรไฟล์ของฉัน

1
เอ็ดการ์เป็นเหรียญสองด้านเดียวกัน หรือสองขาของสามเหลี่ยมเดียวกันเหมือนเดิม
โปรดอ่านโปรไฟล์ของฉัน

5

ในคำที่ไม่มี หมายเลขบนเลนส์ [ยกเว้นหมายเลขซีเรียล;)] เป็นการประมาณสำหรับการใช้งานจริงสำหรับการถ่ายภาพ ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นสามารถสอบเทียบได้จนถึงระดับความแม่นยำที่แตกต่างกันเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ

"เลนส์ 24 มม." เป็นชื่อสำหรับเลนส์ที่มีความยาวโฟกัส 24 มม. ขึ้นไปหรือน้อยกว่า

นี่เป็นปัญหาน้อยกว่าการตลาดแบบ 24.001 มม., 24.329 มม., 23.918 มม., 23.988 มม., 24.199 มม. เป็นต้น

คุณจะเลือกอันไหนถ้าคุณต้องเลือกอันไหน

คุณจะคำนวณความต้องการของคุณสำหรับแอปพลิเคชั่น AR-VR แต่ละรายการหรือไม่ คุณคาดหวังว่างานของคุณเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์มากกว่าหนึ่งเครื่องที่ความแม่นยำนั้นหรือไม่? วิศวกรถูกไล่ออกเพราะใช้ทรัพยากรของ บริษัท มากขึ้นเพื่อติดตามความถูกต้องและรายละเอียดที่ไม่จำเป็น นั่นเป็นเหตุผลที่ความทนทานต่อการผลิตมีค่ามาก สิ่งที่เรามีราคาไม่แพงและในทางปฏิบัติ


ตัวเลขบนเลนส์ใกล้เคียงกันฉันสงสัยอยู่เสมอว่าตัวเลขอะไรที่ตรงกับ 24 มม.
Edward

2
@ เอ็ดเวิร์ดสวัสดีตัวเลขหมายถึงทฤษฎี พวกเขาอ้างถึงสิ่งที่นักออกแบบตั้งใจ ความแตกต่างเกิดจากสิ่งที่เกิดขึ้นในการปฏิบัติเมื่อคุณพยายามใช้เทคโนโลยีเพื่อประเมินสิ่งที่วิทยาศาสตร์คาดการณ์ไว้ นั่นคือปัญหาที่เกิดขึ้น
สแตน

งานของฉันเกี่ยวข้องกับ: nikon d750, เลนส์ 24-70 มม. และเลนส์ TAMRON 70-200 มม. สำหรับงาน AR วิสัยทัศน์ของ Nikon จะต้องตรงกับวิสัยทัศน์ของห้องเสมือนจริงเพื่อแสดงวัตถุ 3 มิติภายในโลกแห่งความจริง เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ฉันต้องแม่นยำที่สุดเท่าที่จะทำได้
Edward

8
ปัญหาของคุณไม่ใช่ความยาวโฟกัสแน่นอน แต่หนึ่งในการจับคู่ความยาวโฟกัสของเลนส์ (ซูม) เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนของผู้ใช้ ข่าวร้ายคุณจะต้องปรับเทียบการตั้งค่าของคุณ คุณอาจต้องแก้ไขผลลัพธ์ด้วยเลนส์ meniscus ติดต่อ Edmund Scientific เพื่อขอความช่วยเหลือในการสอบเทียบ พวกเขาอยู่ในบาริงตันนิวเจอร์ซีย์ สหรัฐอเมริกา
สแตน

1
@Edward Calibrate ใช้วัตถุสองชิ้นที่มีขนาดเท่ากันที่ด้านหน้าและด้านหลังของห้องและเล่นกับระยะห่างของวัตถุจนกว่ามุมมองจะดูโอเค
สแตน

4

หากคุณมองเห็นการทำงานของคอมพิวเตอร์ทุกประเภทคุณต้องปรับเลนส์ให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ และฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้เลนส์โฟกัสคงที่ (แทนที่จะเป็นเลนส์ซูม) เพราะแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะกลับไปที่การตั้งค่าการซูมเดียวกันทุกครั้ง (หรือปรับเทียบสำหรับการตั้งค่าการซูมทุกครั้ง)

ด้วยที่กล่าวมานี่เป็นคำแนะนำเบื้องต้นในการปรับเทียบกล้อง - มันแสดงให้เห็นว่ามีหลายปัจจัยที่ต้องทำการวัดและแก้ไขก่อนที่คุณจะสามารถใช้กล้องสำหรับการวัด และนั่นเป็นครั้งเดียวที่คุณต้องรู้ระยะโฟกัสที่แม่นยำมาก ๆ

แน่นอนว่าความยาวโฟกัสเป็นเพียงหนึ่งพารามิเตอร์ที่น่าสนใจเมื่อคุณมองเห็นคอมพิวเตอร์: มีการบิดเบือนหลายรูปแบบที่นำมาใช้กับโครงสร้างเลนส์ที่แตกต่างกันและคุณจำเป็นต้องรู้คุณสมบัติของเลนส์ของคุณเป็นอย่างดี (ดีกว่าความยาวโฟกัส) จะทำอะไรด้วยความแม่นยำ


2

ความยาวโฟกัสของเลนส์เป็นการวัดที่ทำขึ้นเมื่อเลนส์ถ่ายภาพวัตถุที่ไม่มีที่สิ้นสุดสัญลักษณ์∞ Infinity แปลว่า“ เท่าที่สายตามองเห็น” วัตถุที่ดีที่สุดที่จะใช้ทำการวัดนี้คือดาว อย่างไรก็ตามหากวัตถุอยู่ห่างออกไป 1,000 หลา / เมตรความผิดพลาดจะน้อยกว่า 0.001 นิ้ว (0.025 มม.) การวัดนี้นำมาจากจุดที่เรียกว่าโหนกหลัง บางคนอาจคิดว่าจุดนี้อยู่ใกล้กลางกระบอกเลนส์ ตำแหน่งที่แท้จริงของมันน่าจะถูกเลื่อนไปข้างหน้าหรือด้านหลังของจุดกึ่งกลางเนื่องจากเลนส์กล้องเป็นกลุ่มที่ซับซ้อนของเลนส์บางตัวที่มีกำลังบวก (นูน) และบางตัวที่มีกำลังลบ (เว้า) ใช้เวลาเจ็ดองค์ประกอบหรือมากกว่าในการลดความคลาดของเลนส์ที่ทำให้เกิดภัยพิบัติ

เทเลโฟโต้ตัวจริงมีการเปลี่ยนไปทางศูนย์ด้านหลัง การออกแบบนี้ทำให้กระบอกเลนส์สั้นลงดังนั้นกล้องและเลนส์จะใช้งานและพกพาน้อยลง มุมกว้างมีแนวโน้มว่าจะมีปมด้านหลังเลื่อนไปทางด้านหลังซึ่งจะทำให้เลนส์อยู่ห่างจากฟิล์มหรือเซ็นเซอร์ ความคิดคือการเพิ่มระยะโฟกัสหลังเพื่อให้ระยะห่างสำหรับกระจกสะท้อนแสง

ค่าที่แกะสลักบนกระบอกเลนส์มีแนวโน้มที่จะแม่นยำถึง 1 ถึง 1 ½% เมื่อคุณโฟกัสวัตถุที่อยู่ใกล้กว่า∞; ความยาวโฟกัสเพิ่มขึ้น เมื่อโฟกัสใกล้ชิดเพื่อให้ได้ขนาดของชีวิต (ความเป็นเอกภาพหรือ 1: 1) เลนส์จะถูกจัดตำแหน่งหนึ่งทางยาวโฟกัสที่สมบูรณ์ไปข้างหน้า ซึ่งหมายความว่าเลนส์ 50 มม. ทำงานที่ 1: 1 ทำงานเหมือน 100 มม. การสูญเสียแสงเป็นสอง f-stop (4X) เลนส์มาโครตัวจริงออกแบบมาให้ทำงานใกล้และไม่สูญเสียแสง

เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับเลนส์ - ฉันเรียกสิ่งนี้ว่า gobbledygook!


อินฟินิตี้คือจุดที่แสงของแสงเข้าสู่เส้นทางออปติคัล (เลนส์) ถูกปรับให้เข้ากัน (ขนาน) แสงจากดาวเป็นตัวอย่างของรังสีดังกล่าว นอกจากนี้ยังสามารถจำลองด้วยแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์บนบัลลังก์ออปติคัลซึ่งสะดวกกว่า
สแตน

@ ยืนอยู่ข้างนอกในคืนวันที่ท้องฟ้าแจ่มใสดูเหมือนเป็นเรื่องปกติมากกว่าการได้รับการเข้าถึงเลเซอร์แสงและบัลลังก์แสง

บัลลังก์แสงใช้ดาวเทียม นี่จะเป็นจุดของแสงที่เว้นระยะไว้ด้านหน้าของเลนส์ อินฟินิตี้จะถูกจำลองเมื่อระยะทางถึงจุดแสงคือ 3000 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของรูรับแสงแบบวงกลมของแหล่งกำเนิดแสงหรือใกล้กว่าเมื่อติดตั้งเลนส์เพื่อให้ได้ความขนานของลำแสง
อลันมาร์คัส

@benrudgers ไม่ได้ถ้าคุณต้องปรับอุปกรณ์ของคุณให้เป็นโฮโลแกรมตอนเที่ยง :)
สแตน

1
@ สแตน --- คุณ betcha! ความยาวโฟกัสจะวัดต่างกันสำหรับแต่ละช่วงคลื่น
อลันมาร์คัส

0

เป็นตัวอย่างหนึ่งฉันเรียนรู้เมื่อหลายปีก่อนว่าความยาวโฟกัสที่แท้จริงของเลนส์ Hasselblad V System ไม่จำเป็นต้องตรงกับสิ่งที่สลักลงบนเลนส์ ดูเอกสารข้อมูลทางเทคนิคเกี่ยวกับHasselblad Historicalเพื่อดูรายละเอียด


คุณมีศูนย์กลางที่ปัญหา ตามคำพูดของคุณ 24 มม. ไม่ใช่ 24 มม. แล้วจำนวนคืออะไร?
Edward

งานของฉันเกี่ยวข้องกับ: nikon d750, เลนส์ 24-70 มม. และเลนส์ TAMRON 70-200 มม. สำหรับงาน AR วิสัยทัศน์ของ Nikon จะต้องตรงกับวิสัยทัศน์ของห้องเสมือนจริงเพื่อแสดงวัตถุ 3 มิติภายในโลกแห่งความจริง เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ฉันต้องแม่นยำที่สุดเท่าที่จะทำได้
Edward

3
ลิงก์หมดคำตอบเท่านั้นโปรดอย่าเพิ่มตัวอย่างลงในคำตอบ
Carsten S

-1

มันไม่สำคัญกับความแม่นยำระดับนั้น ผู้บริโภคที่ดีที่สุดจะเป็นดวงตาของมนุษย์และไม่มีใครสามารถบอกความแตกต่างระหว่างเลนส์ 24.001 มม. และหนึ่งที่ 23.9998 มม.


3
คำตอบของคุณบ่งบอกถึงความยาวโฟกัสที่แท้จริงนั้นมีทั้งความแม่นยำและแม่นยำ แต่คุณก็ไม่สนใจปัญหาของ OP นั่นคืองาน AR & VR ของเขาสามารถบอกความแตกต่างได้และความแตกต่างนั้นใหญ่กว่า 0.004%
scottbb
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.