В чем измеряется фокусное расстояние: Фокусное расстояние, угол обзора и перспектива в фотографии
Объективы. Методы измерения фокусного расстояния – РТС-тендер
ГОСТ 13095-82
Группа У99
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ОКП 44 4500
Дата введения 1984-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 апреля 1982 г. N 1590 срок введения установлен с 01.01.84
ВЗАМЕН ГОСТ 13095-67
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1988 г.
Настоящий стандарт распространяется на объективы различного назначения и устанавливает три метода измерения фокусного расстояния в зависимости от требуемой точности измерения в видимой области спектра.
Стандарт не распространяется на микрообъективы.
1.1. Метод увеличения — основан на измерении линейного увеличения оптической системы, состоящей из объектива коллиматора и испытуемого объектива. Погрешность измерения — не более 0,5%.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Измерение следует проводить на установке по схеме, приведенной на черт.1.
1 — источник света; 2 — конденсор; 3 — молочное (опаловое) стекло; 4 — светофильтр; 5 — штриховая шкала; 6 — объектив коллиматора; 7 — испытуемый объектив; 8 — микроскоп с окуляр-микрометром или микрометрическим поперечным перемещением
Черт.1
1.2.2. Фокусное расстояние объектива коллиматора должно быть не менее чем в 3 раза больше фокусного расстояния испытуемого объектива , погрешность измерения фокусного расстояния объектива коллиматора не должна быть более 0,1%.
1.2.3. Числовая апертура объектива микроскопа должна быть 0,5 расчетного относительного отверстия испытуемого объектива.
Увеличение микроскопа должно быть не менее 100.
1.2.4. Штриховая шкала должна быть аттестована с погрешностью не более 0,002 мм.
Размеры штриховой шкалы должны быть такими, чтобы ее изображение, видимое в плоскости шкалы окуляра микроскопа, было не менее 5 мм.
1.2.5. Погрешность положения штриховой шкалы коллиматора, соответствующего фокусировке его на бесконечность для заданной длины волны, не должна превышать 0,1% фокусного расстояния.
1.2.6. Относительная погрешность определения цены деления шкалы барабана окуляр-микрометра для предметной плоскости микроскопа не должна быть более 0,2%.
1.2.7. Относительная погрешность определения размера изображения штриховой шкалы по шкале механизма микрометрического перемещения микроскопа не должна быть более 0,2%.
1.2.8. Допуск перпендикулярности опорного торца объективодержателя к оптической оси объектива коллиматора не должен превышать ±5′.
1.2.9. Допуск параллельности направляющей поперечного перемещения микроскопа плоскости опорного торца объективодержателя не должен превышать ±10′.
1.3. Подготовка к измерению
1.3.1. Испытуемый объектив устанавливают в объективодержатель.
1.3.2. Штриховую шкалу устанавливают в задней фокальной плоскости объектива коллиматора и равномерно освещают источником света.
1.3.3. Для выделения расчетной длины волны испытуемого объектива между осветителем и штриховой шкалой устанавливают светофильтр. Тип светофильтра должен быть указан в технических условиях на испытуемый объектив.
Примечание. Измерение фокусного расстояния объектива коллиматора, установку штриховой шкалы в задней фокальной плоскости объектива коллиматора проводят с одним и тем же светофильтром.
1.4. Проведение измерений
1.4.1. Микроскоп фокусируют на резкое изображение штриховой шкалы. Окуляр-микрометром или поперечным перемещением микроскопа последовательно совмещают перекрестья микроскопа с изображениями штрихов шкалы и .
1.4.2. По шкале барабана окуляр-микрометра микроскопа снимают отсчет при наведении на изображение штриха и отсчет — при наведении на изображение штриха . Наведение на изображение штрихов и и снятие отсчетов повторяют не менее трех фаз.
1.4.3. По шкале поперечного перемещения микроскопа снимают отсчет при наведении перекрестья микроскопа на изображение штриха и отсчет — при наведении на изображение штриха .
Наведение на изображение штрихов и и снятие отсчетов повторяют не менее трех раз.
1.5. Обработка результатов
1.5.1. Фокусное расстояние испытуемого объектива при использовании окуляр-микрометра микроскопа определяют по формуле
,
где — фокусное расстояние объектива коллиматора, мм;
— линейное увеличение;
— расстояние между изображениями штрихов и (размер изображения объекта), мм;
— цена деления шкалы барабана окуляр-микрометра, определяемая в предметной плоскости микроскопа с помощью объект-микрометра, мм;
и — отсчеты по шкале барабана окуляр-микрометра;
— постоянный коэффициент для штриховой шкалы данного коллиматора и используемого микрообъектива, заранее определенный по форм
уле: .
1.5.2. Фокусное расстояние испытуемого объектива при использовании поперечного микрометрического перемещения микроскопа определяют по формуле
,
где и — отсчеты по шкале поперечного перемещения микроскопа;
— постоянный коэффициент для данной штриховой шкалы и коллиматора, заранее определенный по формуле: .
2. МЕТОД ФАБРИ-ЮДИНА
2.1. Метод Фабри-Юдина — основан на внефокальном наблюдении двух следов узких световых пучков, прошедших через контролируемую систему и зрительную трубу, и измерении расстояния между ними. Метод позволяет измерить фокусное расстояние в пределах 100-2000 мм. Погрешность измерения — не более 0,4%.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерение следует проводить на установке по схеме, приведенной на черт.2.
1 — источник света; 2 — конденсор; 3 — щель коллиматора; 4 — объектив коллиматора; 5 — диафрагма с набором пар щелей; 6 — испытуемый объектив; 7 — объектив зрительной трубы; 8 — окуляр-микрометр
Черт.2
2.2.2. Фокусное расстояние объектива коллиматора — 550-900 мм, относительное отверстие — 1:10.
2.2.3. Раздвижную щель располагают в фокальной плоскости объектива коллиматора.
2.2.4. Диафрагму устанавливают параллельно щели коллиматора.
2.2.5. Установка должна иметь набор диафрагм с парами параллельных щелей. Относительная погрешность измерения расстояния между щелями не должна быть более 0,2%. Размеры щелей в зависимости от диапазона измерения фокусных расстояний приведены в рекомендуемом приложении.
2.2.6. Погрешность определения фокусного расстояния объектива зрительной трубы не должна быть более 0,1%.
2.3. Подготовка к измерению
2.3.1. Осветитель устанавливают так, чтобы щель коллиматора находилась в центре светового пучка.
2.3.2. Установку коллиматора проверяют на бесконечность.
2.3.3. Разворотом зрительной трубы в горизонтальной плоскости и наклоном коллиматора в вертикальной плоскости устанавливают изображение щели коллиматора в центре поля зрения, при этом диафрагма со щелями выведена из поля зрения.
2.3.4. Окуляр зрительной трубы устанавливают на резкое изображение нитей винтового микрометра.
2.3.5. Испытуемый объектив устанавливают в объективодержатель.
2.3.6. В зависимости от размера измеряемого фокусного расстояния выбирают и устанавливают одну из рекомендуемых пар щелей диаграммы. При смене пар щелей добиваются получения самого большого расстояния между центрами пучков лучей в фокальной плоскости объектива зрительной трубы (см. рекомендуемое приложение).
2.3.7. Изображение щели коллиматора устанавливают параллельно вертикальной нити микрометра.
2.4. Проведение измерений
2.4.1. Для определения расстояния между следами изображений пары щелей вертикальную нить окуляр-микрометра наводят на середину правого и левого следов изображения щели и каждый раз выполняют отсчет по шкалам окуляр-микрометра (, ).
2.4.2. Наведение на середину каждого следа изображения щели повторяют не менее пяти раз. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение.
2.4.3. Для повышения точности измерение расстояния между следами изображений пары щелей повторяют, но с другой парой щелей
,
где — цена деления окуляр-микрометра.
2.5. Обработка результатов измерений
2.5.1. Фокусное расстояние объектива определяют по формуле
,
где — расстояние между щелями, мм;
— фокусное расстояние зрительной трубы, мм;
— расстояние между следами изображения выбранной пары щелей, измеренное окуляр-микрометром, мм.
2.5.2. За результат измерения фокусного расстояния объектива принимают среднее арифметическое двух его значений, полученных с двумя парами щелей.
3.1. Угломерный метод — основан на измерении углов, под которыми видны изображения шкалы, установленной в фокальной плоскости объектива. Погрешность измерения — не более 0,2%.
3.2. Аппаратура
3.2.1. Измерение следует проводить на одной из двух установок, схемы которых представлены на черт.3 и 4.
Примечание. Конкретную схему установки указывают в технических условиях на объективы конкретного вида.
1 — зрительная труба; 2 — угломерное устройство; 3 — продольные направляющие; 4 — испытуемый объектив; 5 — объективодержатель; 6 — поворотное устройство; 7 — измерительная шкала; 8 — конденсор; 9 — источник света; 10 — автоколлимационная труба; 11 — светофильтр
Черт.3
1 — вспомогательная зрительная труба; 2 — теодолит; 3 — испытуемый объектив; 4 — объективодержатель; 5 — продольные направляющие; 6 — измерительная шкала; 7 — конденсор; 8 — светофильтр; 9 — источник света
Черт.4
3.2.2. Отклонение оси вращения поворотного устройства от вертикали не должно быть более 5′.
3.2.3. Продольные направляющие должны быть жестко связаны с поворотным устройством.
3.2.4. Объективодержатель должен иметь возможность перемещаться по направляющим и надежно закрепляться на них.
3.2.5. Центр крепежного отверстия объективодержателя (см. черт.3) должен лежать в плоскости, проходящей через вертикальную ось поворотного устройства, и визирную ось зрительной трубы в положении поворотного устройства, когда опорный торец объективодержателя перпендикулярен к автоколлимационной трубе. Несовпадение центра отверстия объективодержателя с указанной плоскостью должно быть не более 3 мм.
3.2.6. Визирная ось автоколлимационной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения поворотного устройства. Допуск перпендикулярности указанных элементов должен быть не более 2′.
3.2.7. Визирная ось измерительной трубы должна быть параллельна визирной оси автоколлимационной трубы и соосна ей. Допуск параллельности указанных элементов не должен превышать 1′.
3.2.8. Увеличение зрительной трубы должно быть не менее ,
где — диаметр входного зрачка испытуемого объектива, мм.
3.2.9. Диаметр входного зрачка зрительной трубы должен быть равен или больше входного зрачка испытуемого объектива.
3.2.10. Угломерное устройство должно обеспечивать измерение углов с погрешностью не более 2″.
Примечание. Теодолит с вспомогательным коллиматором, используемый в качестве угломерного устройства (см. черт.3), должен быть жестко связан с поворотным устройством, его вертикальная ось должна быть совмещена с осью поворотного устройства с погрешностью не более 5 мм. Вспомогательный коллиматор должен быть жестко связан с основанием скамьи, его оптическая ось должна быть совмещена с оптической осью теодолита с допуском ±3 мм.
3.2.11. Измерительная шкала должна представлять собой стеклянную пластину, на непрозрачном (зеркальном) покрытии которой нанесены прозрачные штрихи. Разница в расстояниях до симметричных штрихов вправо и влево от нуля не должна быть более 0,05 мм. Погрешность измерения расстояний между штрихами не должна быть более 0,002 мм.
3.2.12. Измерительная шкала должна быть параллельна опорному торцу испытуемого объектива и совмещена с его фокальной плоскостью. Погрешность несовмещения шкалы с фокальной плоскостью не должна превышать глубины резкости изображения. Допуск параллельности шкалы опорному торцу не должен быть более 1′.
3.2.13. Конденсор в осветителе штрихов шкалы должен иметь апертуру, обеспечивающую заполнение светом входного зрачка испытуемого объектива.
3.2.14. Спектральную область пропускания светофильтра, при которой измеряют фокусное расстояние объектива, указывают в технических условиях на объектив конкретного вида.
3.2.15. Теодолит (см. черт.4) следует устанавливать как можно ближе к первой линзе испытуемого объектива. Точка пересечения осей теодолита должна совпадать с оптической осью испытуемого объектива. Несовпадение указанных элементов не должно быть более 5 мм.
3.2.16. Ось зрительной трубы теодолита (см. черт.4) при ее разворотах во время измерения должна пересекать плоскость входного зрачка испытуемого объектива на расстоянии от центра зрачка, не превышающем его диаметра*.
______________
* Не распространяется на практически безаберрационные объективы.
3.3. Подготовка к измерению по схеме, приведенной на черт.3.
3.3.1. Снимают отсчет с угломерного устройства, соответствующий положению поворотного устройства, когда опорный торец объективодержателя перпендикулярен к визирной оси автоколлимационной трубы.
3.3.2. Закрепляют объектив в объективодержателе первой линзой к зрительной трубе.
3.3.3. Совмещают плоскость входного зрачка объектива с вертикальной осью поворотного устройства. Для этого объективодержатель с испытуемым объективом сместить по направляющим до такого положения, чтобы изображение входного зрачка объектива не смещалось в выходном зрачке зрительной трубы при наблюдении его с помощью лупы.
3.3.4. Устанавливают измерительную шкалу на направляющие и перемещают ее до тех пор, пока изображение центрального штриха шкалы не будет резким. Контроль проводят зрительной трубой, установленной на бесконечность для указанной спектральной области.
3.3.5. Выставляют шкалу перпендикулярно к автоколлимационной трубе в положении поворотного устройства по п.3.3.1, когда отсчет на угломерном устройстве, контролируя п.3.3.4.
3.3.6. Выставляют шкалу так, чтобы при развороте поворотного устройства изображения штрихов шкалы не смещались по высоте в поле зрения зрительной трубы.
3.3.7. В положении поворотного устройства по п.3.3.1 изображение нуля шкалы совместить с перекрестьем зрительной трубы, смещая шкалу по направляющим параллельно фокальной плоскости.
3.4. Подготовка к измерению по схеме, приведенной на черт.4.
3.4.1. Закрепляют объектив в объективодержателе.
3.4.2. Выполняют юстировку по п.3.3.4 с использованием вспомогательной зрительной трубы.
3.4.3. Выставляют измерительную шкалу параллельно фокальной плоскости испытуемого объектива. Для этого необходимо развернуть шкалу так, чтобы изображения крайних штрихов, наблюдаемые вспомогательной зрительной трубой, были одинаковой резкости. Контроль — по п.3.4.2.
3.4.4. Устанавливают перед первой линзой испытуемого объектива теодолит в соответствии с требованиями п.3.2.15.
3.4.5. Выставляют ось вращения теодолита по уровню. Отклонение оси теодолита от вертикали не должно быть более 5′.
3.4.6. Выставляют шкалу так, чтобы при развороте зрительной трубы теодолита изображения штрихов не смещались по высоте в поле ее зрения.
3.4.7. Изображение нулевого штриха шкалы совмещают с оптической осью испытуемого объектива по бликам в объективе, смещая шкалу в поперечном направлении при подсветке только нулевого штриха.
3.5. Проведение измерений по схеме, приведенной на черт.3.
3.5.1. Совмещают перекрестье зрительной трубы с изображением нулевого штриха шкалы и снимают отсчет с угломерного устройства, соответствующий этому положению.
3.5.2. Поворачивают рычаг (стоп) до совмещения перекрестья зрительной трубы с изображением штриха, соответствующего точке поля зрения объектива плюс и снимают отсчет с угломерного устройства, соответствующий этому положению рычага.
3.5.3. Поворачивают рычаг до совмещения перекрестья зрительной трубы с изображением штриха, соответствующего точке поля зрения объектива минус , и снимают отсчет с угломерного устройства, соответствующий этому положению рычага.
3.5.4. Повторяют измерения по п. 3.5-3.5.3 для нескольких точек поля зрения объектива .
Примечание. Зоны поля зрения должны быть указаны в технических условиях на испытуемый объектив.
3.5.5. Измерения по пп.3.5.1-3.5.4 повторяют не менее трех раз.
3.6. Проведение измерений по схеме, приведенной на черт.4.
3.6.1. Совмещают перекрестье зрительной трубы теодолита с изображением нулевого штриха шкалы и снимают отсчет с горизонтального лимба теодолита.
3.6.2. Совмещают перекрестье зрительной трубы теодолита с изображением штриха шкалы в точке поля зрения испытуемого объектива плюс и снимают отсчет .
3.6.3. Совмещают перекрестье зрительной трубы теодолита с изображением штриха шкалы в точке поля зрения испытуемого объектива минус и снимают отсчет .
3.6.4. Повторяют измерения по пп.3.6.2-3.6.3 для нескольких точек поля .
3.6.5. Измерения по пп.3.6.1-3.6.4 повторяют не менее трех раз.
3.7. Обработка результатов
3.7.1. Вычисляют среднее арифметическое значение , и .
3.7.2. Вычисляют для точек поля зрения , соответствующие им углы: и .
3.7.3. Вычисляют фокусные расстояния для зон поля по формуле
,
где и — расстояния на измерительной шкале между нулевым штрихом и симметричными от него штрихами в зоне поля зрения объектива .
Примечание. Для определения фокусного расстояния для центра поля зрения объектива в прямоугольной системе координат построить кривую, откладывая по оси абсцисс значения вычисленных фокусных расстояний, а по оси ординат — квадраты расстояния до соответствующих зон поля объектива . Точка пересечения продолжения прямолинейного участка кривой с осью абсцисс определит значение фокусного расстояния для центра поля зрения объектива.
3.7.4. Относительную погрешность измерения определяют по формуле
,
где — фокусное расстояние испытуемого объектива, мм;
— расстояние от оптической оси до точки поля зрения, в которой проводят измерение, мм;
— погрешность измерения расстояния между штрихами шкалы, мм;
— диаметр входного зрачка испытуемого объектива, мм;
— погрешность отсчета угла по теодолиту, рад.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое
мм
Номер щели на диске | Фокусное расстояние | Ширина щели | Расстояние между серединами щелей |
1 | 100-120 | 0,2 | 2,0 |
2 | 150-250 | 0,3 | 3,0 |
3 | 5,0 | ||
4 | 250-450 | 0,4 | |
5 | 9,0 | ||
6 | 400-600 | 0,5 | |
7 | 13,0 | ||
8 | 600-1500 | 0,6 | 16,0 |
9 | 1500-2000 | 0,8 | 20,0 |
Что такое фокусное расстояние в фотографии? 📀
В фотографии мы используем фокусное расстояние в качестве основного дескриптора линз. Это мера (в миллиметрах) расстояния между задней узловой точкой и фокальной точкой объектива, в то время как объектив фокусируется на бесконечность. Да, это довольно глоток, так что давайте сломаем его.
Как работает фокусное расстояние
Цель фотографической линзы — взять параллельные лучи света и свести их в одну точку фокусировки, чтобы их можно было записать либо на кусок пленки, либо, что гораздо чаще, с помощью цифрового датчика. Точка, в которой линза вызывает сближение световых лучей, называется фокальной точкой. На изображении в верхней части статьи параллельные лучи света, попадающие в линзу, представлены двумя красными стрелками. Фокальная точка, с которой они сходятся после прохождения через линзу, обозначается буквой «F.»
Без объектива, чтобы сфокусировать свет для вашей камеры, все, что вы получаете, — это размытый беспорядок. Вот один из самоубийств, который я взял без объектива на моей камере в качестве примера. Не правда ли?
Существует не только один размер или форма объектива, которые будут сближать лучи света. Любая выпуклая линза (то есть кривая наружу) будет работать, но фокус будет отличаться. Фокусное расстояние выпуклой линзы — это расстояние между центром линзы и фокальной точкой.
К сожалению, линзы, которые мы используем для съемки, намного сложнее, чем одна выпуклая линза. Как правило, они имеют несколько разных элементов объектива, которые работают вместе, чтобы сблизить свет с максимально возможными оптическими аберрациями. Это означает, что на самом деле нет реального центра, от которого мы можем измерить. Вместо этого фокусное расстояние измеряется от задней узловой точки, которая вместе с фокальной точкой является одной из основных точек гауссовой оптики — фокусной точке, в то время как объектив фокусируется на бесконечности.
Какое фокусное расстояние говорит нам о объективе
Если все это по-прежнему звучит, как будто это немного сложно, не волнуйтесь. Вам действительно не нужно очень глубокое понимание того, как фокусное расстояние измеряется, чтобы делать хорошие фотографии; вам просто нужно знать, что это значит для ваших фотографий.
Причина, по которой мы используем фокусное расстояние для описания объективов, состоит в том, что она говорит нам одну очень важную вещь: что такое поле зрения этого объектива. И поскольку датчик остается того же размера, независимо от того, какой объектив вы используете, поле зрения подсказывает, насколько объектив может увеличивать отдаленные объекты.
Фотообъективы обычно имеют фокусное расстояние от 14 до 600 мм, хотя существуют некоторые дорогостоящие исключения, которые имеют более короткие или более длинные фокусные расстояния. Чем короче фокусное расстояние, тем шире поле зрения. Чем дольше фокусное расстояние, тем уже поле зрения.
Вот фото, сделанное с фокусным расстоянием 18 мм на моем Canon 650D.
И вот фото, взятое из одного и того же места через несколько секунд с фокусным расстоянием 135 мм.
Как вы можете видеть, на 135-миллиметровой фотографии есть гораздо более узкое поле, и, похоже, я увеличил масштаб на отдаленных объектах.
Человеческий глаз имеет фокусное расстояние где-то между 40 мм и 58 мм, а 50 мм — обычный компромисс. Это называется «нормальным» фокусным расстоянием. Трудно измерить, потому что объектив камеры не является идеальным аналогом наших глаз. Любые объективы с фокусным расстоянием, короче этого нормального фокусного расстояния, являются широкоугольным объективом, а предметы на изображении будут казаться меньше, чем они выглядят на ваших глазах. Любой объектив с фокусным расстоянием длиннее нормального фокусного расстояния является телеобъективом, а на снимке изображение больше.
Какое фокусное расстояние вы должны использовать?
Существует место для линз с каждым фокусным расстоянием в фотографии и выбор правильного для изображения, которое вы пытаетесь сделать, часто является очень важным решением.
Например, если вы хотите снимать пейзажные фотографии, у вас гораздо больше шансов получить широкоугольный объектив, чем если бы вы снимали спортивные состязания, и в этом случае вам нужно, чтобы объектив телеобъектива приблизился к действию. Обычные линзы отлично подходят для случайной фотографии и портретов.
Фокусное расстояние является наиболее важным измерением фотографической линзы. Это, как и диафрагма, рассказывают нам, как объектив будет влиять на наши изображения.
Image Credits: Henrik через Википедию.
Tweet
Share
Link
Plus
Send
Send
Pin
Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние • Фотометрия — свет • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения
Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Оптическая сила (преломляющая сила) D — единица измерения преломляющей силы оптической системы, состоящей из линз, выпуклых или вогнутых зеркал. Оптическая сила рассчитывается по формуле:
D = 1/f
где f — фокусное расстояние системы. Оптическая сила линз с бóльшим фокусным расстоянием — меньше.
Оптическая сила измеряется в системе СИ в диоптриях (D, дптр). Диоптрия — внесистемная единица. Соответствующая единица СИ — обратный метр м⁻¹. Например, линза, имеющая оптическую силу в 2 диоптрии, может сфокусировать параллельные лучи света на расстоянии ½ метра.
Мы ощущаем действие приведенной выше формулы, когда ныряем без маски или очков для плавания — предметы под водой нерезкие, потому что показатель преломления воды при 20°C равен 1,33. Роговица, обеспечивающая около двух третей всего увеличения глаза имеет приблизительно такой же показатель преломления, что и вода. Когда роговица находится в контакте с водой, она перестает увеличивать изображение окружающих предметов, то есть перестает быть выпуклой линзой. Остается только хрусталик, который обеспечивает только треть полной оптической силы глаза или около 20 диоптрий и не способен дать резкое изображение окружающих предметов на сетчатке глаза. Простой расчет по указанной выше формуле показывает почему это происходит: f = 1/D = 1/20 = 0.05 м или 50 мм; в то же время диаметр человеческого глаза равен примерно 24 мм. Как мы видим, параллельные лучи света, входящие в глаз, будут сфокусированы далеко за сетчаткой. Человек — существо сухопутное и оптическая система глаза человека «спроектирована» таким образом, что не обеспечивает нормального зрения под водой без специальных приспособлений. Резкость под водой может обеспечить только маска, которая обеспечивает слой воздуха между глазами и водой.
Для измерения преломляющей силы и других оптических характеристик очковых линз используют диоптриметры, называемые также линзметрами — оптические приборы, состоящие из зрительной трубы, коллиматора, держателя измеряемой линзы и других механизмов.
Я хожу в очках больше десяти лет и поэтому попытаюсь рассказать о том, как привести в порядок обычные или солнцезащитные очки с просветляющим и олеофобным покрытиями или без них. Кстати, ухаживать за очками с олеофобным покрытием намного легче, чем без него!
Многие ежедневно поступают так, как делать не следует: дышат на линзы, а потом протирают их рукавом или краем одежды. Если так можно было поступать со стеклянными линзами, то пластмасса этого не потерпит. Через несколько месяцев очки будут поцарапаны и, к радости работников салона оптики вы придете за новыми очками менее чем через год.
Когда 10 лет назад я начал ежедневно носить очки для чтения, я не знал как правильно за ними ухаживать. Я видел рекламу многих изделий для ухода за очками и даже попробовал несколько. Но потом я понял, как лучше всего ухаживать за очками так, чтобы не царапать их — их нужно мыть! Надо сказать, что когда я собрался написать об этом и стал изучать вопрос, оказалось, что идея совсем не новая и так поступают многие!
Самое главное: никогда не вытирайте очки бумажными полотенцами. Они содержат частицы дерева, которые поцарапают линзы. Даже ткань, состоящая на 100% из хлопка, все равно может быть пыльной и содержать абразивные частицы.
Можно, конечно, воспользоваться специальными чистящими средствами для очков, но зачем тратить деньги, если вода из-под крана плюс капля жидкости для мытья посуды и капля изопропилового или этилового спирта не стоят почти ничего?
Как оказалось, все, что требуется — это смыть с очков пыль в теплой воде, потом слегка протереть их каплей жидкости для мытья посуды. Промыть водопроводной водой, потом дистиллированной, если вода в кране жесткая. И, наконец, высушить очки резиновой грушей или сжатым газом из баллончика. После этой процедуры линзы будут чистыми и без царапин.
А теперь подробнее:
Помойте руки, чтобы удалить с пальцев жир.
Промойте линзы очков теплой водой, чтобы удалить с них пыль.
Капните на палец каплю жидкости для мытья посуды. Эта жидкость предназначена для того, что удалять жир с посуды. Но ведь именно это и нужно проделать с очками! Удалить жир!
Круговыми движениями и с минимальным давлением помойте жидкостью для мытья посуды обе стороны линз. Можно также помыть этой жидкостью и оправу, дужки, мост и упоры для носа.
Ополосните очки теплой водой, которая должна удалить все мыло. Не нужно тереть линзы пальцами при ополаскивании. Если водопроводная вода жесткая, то есть, она содержит повышенное количество растворенных солей кальция, и магния, очки желательно прополоскать в дистиллированной воде.
После ополаскивания нужно хорошенько встряхнуть очки для удаления воды. Я предпочитаю делать это на коленке.
Осталось удалить капли с помощью резиновой груши или баллончика со сжатым газом для удаления пыли. Если вы ополаскивали очки дистиллированной водой, они высохнут без следов солей и продувать их не нужно, если только они вам не нужны немедленно.
Обычно при заказе новых очков в комплекте с ними бывает кусок ткани для чистки. В салонах оптики его кладут с единственной целью — чтобы вы приходили к ним чаще! Любая ткань и особенно бумажные полотенца или салфетки будут царапать линзы очков, потому что они содержат абразивные частицы. Кроме того, они обычно не вытирают, а только размазывают жир и грязь по поверхности линз.
Если вы сдуваете капли воды газом из баллончика, нажимайте «на курок» потихоньку, чтобы вместе с газом на линзы не попала жидкость. Если это все же произошло, придется помыть очки еще раз. В заключение можно удалить остатки воды с торцевых поверхностей линз.
О спирте. Некоторые считают, что спирт может повредить просветляющее покрытие линз или даже сделать их матовыми. Не знаю. Я всегда использую изопропиловый спирт для очистки линз от жира, если они очень грязные. Это иногда бывает. Никогда не замечал никаких проблем с качеством покрытия. Как видите, известные производители оптических приборов тоже используют изопропиловый спирт во влажных салфетках для чистки объективов и очковых линз.
Для тех, кто снимает зеркальными камерами, могу сказать, что этим же способом можно мыть фильтры, устанавливаемые на фотографические объективы. Я мою их средством для мытья посуды, потом ополаскиваю под краном, потом дистиллированной водой и сдуваю капли воды резиновой грушей или газом из баллончика. К сожалению, переднюю линзу объектива таким способом помыть не получится.
Автор статьи: Анатолий Золотков
Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.
17. Главное фокусное расстояние и оптическая сила линзы.
Фо́кусное расстоя́ние — физическая характеристика оптической системы. Для центрированной оптической системы, состоящей из сферических поверхностей, описывает способность собирать лучи в одну точку при условии, что эти лучи идут из бесконечности параллельным пучком параллельно оптической оси.
Для системы линз, как и для простой линзы конечной толщины, фокусное расстояние зависит от радиусов кривизны поверхностей, показателей преломления стёкол и толщин.
Определяется как расстояние от передней главной точки до переднего фокуса (для переднего фокусного расстояния), и как расстояние от задней главной точки дозаднего фокуса (для заднего фокусного расстояния). При этом, под главными точками подразумеваются точки пересечения передней (задней) главной плоскости соптической осью.
Величина заднего фокусного расстояния является основным параметром, которым принято характеризовать любую оптическую систему.
Парабола (или параболоид вращения) фокусирует параллельный пучок лучей в одну точку
Фо́кус (от лат. focus — «очаг») оптической (или работающей с другими видами излучения) системы — точка, в которой пересекаются («фокусируются») первоначально параллельные лучи после прохождения через собирающую систему (либо где пересекаются их продолжения, если система рассеивающая). Множество фокусов системы определяет её фокальную поверхность. Главный фокус системы является пересечением её главной оптической оси и фокальной поверхности. В настоящее время[1], вместо термина главный фокус (передний или задний) используются термины задний фокус и передний фокус.
Опти́ческая си́ла — величина, характеризующая преломляющую способность осесимметричных линз и центрированных оптических систем из таких линз. Измеряется оптическая сила в диоптриях (в СИ): 1 дптр=1 м-1.
Обратно пропорциональна фокусному расстоянию системы:
где — фокусное расстояние линзы.
Оптическая сила положительна у собирающих систем и отрицательна в случае рассеивающих.
Оптическая сила системы, состоящей из двух находящихся в воздухе линз с оптическими силами и, определяется формулой[1]:
где — расстояние между задней главной плоскостью первой линзы и передней главной плоскостью второй линзы. В случае тонких линзсовпадает с расстоянием между линзами.
Обычно оптическая сила используется для характеристики линз, используемых в офтальмологии, в обозначениях очков и для упрощённого геометрического определения траектории луча.
Для измерения оптической силы линз используют диоптриметры[2], которые позволяют проводить измерения в том числе астигматических и контактных линз.
18. Формула сопряжённых фокусных расстояний. Построение изображения линзой.
Сопряжённое фо́кусное расстоя́ние — расстояние от задней главной плоскости объектива до изображения объекта, когда объект расположен не в бесконечности, а на некотором расстоянии от объектива. Сопряженное фокусное расстояние всегда большефокусного расстояния объектива и тем больше, чем меньше расстояние от объекта допередней главной плоскости объектива . Эта зависимость приведена в таблице, в которой расстоянияивыражены в величинах.
Изменение величины сопряженного фокусного расстояния | |
Расстояние до объекта R | Расстояние до изображения d |
4f | 1,33f |
2f | 2f |
1,5f | 3f |
1,2f | 6f |
1,1f | 11f |
Для линзы эти расстояния связаны отношением, непосредственно следующим из формулы линзы:
или, если d и R выразить в величинах фокусного расстояния :
б) Построение изображения в линзах.
Для построения хода луча в линзе применяются те же законы, что и для вогнутого зеркала. Луч, параллельный оси, проходит через фокус и наоборот. Центральный луч (луч, идущий через оптический центр линзы) проходит через линзу без отклонения; в толстых
линзах он немного смещается параллельно самому себе (как в плоскопараллельной пластинке, см. рис. 214). Из обратимости хода лучей следует, что каждая линза имеет два фокуса, которые находятся на одинаковых расстояниях от линзы (последнее верно лишь для тонких линз). Для тонких собирающих линз и центральных лучей справедливы следующие законы построения изображений:
g >2F; изображение обратное, уменьшенное, действительное, b >F (рис.221).
g = 2F; изображение обратное, равное, действительное, b = F.
F <g < 2F; изображение обратное, увеличенное, действительное, b > 2F.
g < F; изображение прямое, увеличенное, мнимое, — b > F.
При g < F лучи расходятся, на продолжении пересекаются и дают мнимое
изображение. Линза действует как увеличительное стекло (лупа).
Изображения в рассеивающих линзах всегда мнимые, прямые и уменьшенные (рис.223).
Измерение — фокусное расстояние — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Измерение — фокусное расстояние
Cтраница 1
Измерение фокусного расстояния / при известном расстоянии между главными точками НИ ( или при НН С) показано на фиг. [1]
Для измерения фокусного расстояния / тонкой положительной линзы используют несколько способов. [2]
Проведем измерения фокусных расстояний имеющихся линз и, выбрав соответствующую пару, соберем зрительную трубу с максимальным угловым увеличением. [3]
Рассмотрим еще один способ измерения фокусного расстояния и оптической силы, линзы. Он основан на следующем наблюдении. [4]
В эту группу входят методы измерения фокусного расстояния линзы, углов полного внутреннего отражения и углов преломления волны. [5]
Поскольку учащихся просят измерить расстояния, на которых находятся предмет и изображение от главного фокуса, то малая ошибка при измерении фокусного расстояния / приведет к большой ошибке при построении кривых, представляющих результаты опыта. Чем с большим фокусным расстоянием используется зеркало, тем более точными будут результаты. Однако если фокусное расстояние превышает 15 см, то потребуется больше рабочего места для его точного определения. Точное определение фокусного расстояния с помощью параллакса может быть произведено в этом случае с помощью определения положения изображения предмета, находящегося не ближе, чем за 5 м от линзы. [6]
Поскольку учащиеся будут измерять расстояния, на которых находятся предмет и его изображение от главного фокуса, небольшая ошибка в измерении фокусного расстояния / приведет к значительным ошибкам в результатах, используемых для построения графика. Лучше всего взять линзу с фокусным расстоянием около 20 см. Однако если фокусное расстояние превышает 15 см, то для его точного определения потребуется больше рабочего места. Точное определение фокусного расстояния с помощью параллакса может быть проведено, если определить положение изображения предмета, расположенного не ближе чем за 5 м от линзы. [7]
Соотношение ( 4) показывает, что увеличение трубы можно определить следующими тремя способами: путем измерения углов, под которыми предмет виден без трубы и через трубу; путем измерения диаметров объектива и его изображения в окуляре; путем измерения фокусных расстояний объектива и окуляра. В настоящей работе используются все три способа. [9]
Для точного определения фокусных расстояний толстых линз или системы линч пользуются методом Гаусса — Бесселя. Установка для измерения фокусных расстояний по этому методу представляет собой оптическую скамью с полутораметровой шкалой, цена деления которой 1 мм. [10]
Первые конкретные указания на возможность и целесообразность рефрактометрического анализа некоторых растворов и технических продуктов были сделаны еще в начале XIX в. Было, в частности, отмечено, что преломляющая сила пустотелых линз, заполненных соляной кислотой различной концентрации, зависит от плотности кислоты, и предлагалось использовать измерение фокусного расстояния таких линз для определения крепости и плотности кислоты при ее производстве. [11]
Все перечисленные выше методы служили в основном для измерений аберраций оптических систем. Вместе с тем на практике часто требовалось измерить такие характеристики оптической системы, как ее фокусное расстояние и увеличение. Конструкции соответствующих приборов для указанных целей были предложены во второй половине XIX в. Измерение фокусного расстояния по методу Аббе было основано на определении увеличения для нескольких ( не менее чем для двух) различных положений предмета, находящегося на оптической оси испытуемой оптической системы, причем расстояние между положениями предмета должно быть известно. [12]
Страницы: 1
Фокусное расстояние объектива фотоаппарата 71 мм какова его оптическая сила
Когда вы понимаете, как работает фокусное расстояние и какие фокусные расстояния лучше всего подходят для чего угодно, от портретов до пейзажной фотографии, вы не только получаете художественную свободу — вы также получаете возможность специализироваться. Это похоже на то, как спортсмены выбирают конкретную обувь для своего вида спорта: футболисты носят зажимы для травы, а баскетболистам нужны подошвы, которые прилипают к твердой древесине. Знание того, как согласовать фокусное расстояние объектива с углом обзора (насколько объектив может захватить объектив), — это мастерство, которое гарантирует, что вы всегда будете чувствовать себя хорошо экипированными.
При использовании объектива камеры с коротким фокусным расстоянием, например, 18 мм, полученная фотография имеет более широкий угол обзора. Объективы с большим фокусным расстоянием, например 200 мм, предоставляют вам более узкие углы обзора. Фокусное расстояние объектива — это оптическое расстояние (обычно измеряется в мм) от точки, где свет бывает внутри объектива, до датчика камеры.
Фотосъемка живого события — отличный способ понять, как фокусное расстояние влияет на ваши снимки. Вы будете перемещаться по событию в поисках идеального ракурса, а иногда вам придется менять фокусное расстояние, чтобы максимально использовать возможности.
При съемке свадеб, Plicanic имеет три объектива: 50 мм, 16-35 мм и 70-200 мм. Разные события и разные съемки имеют разные требования, и, как если бы Кэдди выбирал правильный гольф-клуб для посадки следующего удара на грин, ваша способность понимать фокусное расстояние настроит вас на успех при поиске этой идеальной фотографии.
Чтобы помочь вам определить фокусное расстояние, вот список обычных объективов, их соответствующих фокусных расстояний и того, для какой фотографии они лучше всего подходят — ассортимент объективов камер, которые можно использовать для контроля фокусного расстояния фотографии:
- Линза «рыбий глаз»: при 7-16 мм эти линзы имеют очень широкую форму и создают круглые или овулярные изображения, которые изгибаются и деформируются по краям. Отлично подходит для съемки широких городских пейзажей или изгиба линии горизонта.
- Широкоугольный объектив: от 10 мм до 42 мм, эти объективы идеально подходят для съемки широкого ландшафта или большой групповой фотографии.
- Стандартные объективы: с фиксированным фокусным расстоянием 50 мм, 85 мм и 100 мм — это объективы для съемки портретов, фотосъемки в режиме реального времени и натюрмортов.
- Телеобъектив: от 100 мм до 800 мм, эти объективы могут снимать объекты за сотни футов, но из-за этого диапазона они имеют узкое поле зрения и снимают на небольшой глубине резкости.
Есть много других специальных объективов, таких как Tilt-Shift и макро-объективы и даже зум-объективы, которые позволяют использовать несколько фокусных расстояний, но этот список является хорошим местом для начала создания вашего набора для фотосъемки.
Оптическая сила для 71 миллиметра будет рассчитана по формуле D=1/F
F = 71 мм = 0,071 метра
D = 1/0,071 = 14,08 диоптрии
МОНОГРАФИИ
СТАТЬИ
Научные журналы
МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИЙ, СИМПОЗИУМОВ, СЕМИНАРОВ
Труды
Дайджесты, тезисы
АВТОРЕФЕРАТЫ
ПАТЕНТЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОСОБИЯ
ЭЛЕКТРОННЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
ПУБЛИКАЦИИ, НЕ ВОШЕДШИЕ В ОТЧЕТ 2004 ГОДА
СТАТЬИ Научные журналы
МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИЙ, СИМПОЗИУМОВ, СЕМИНАРОВ
Труды
Тезисы
|
Измерение фокусного расстояния
Зачем измерять фокусное расстояние?
Если вы не тестируете и не калибруете линзы, я не уверен, зачем вам знать точное фокусное расстояние объектива, кроме удовлетворения вашего любопытства. Это просто кое-что, что некоторые люди хотят знать. Если вы платите за объектив 400 мм, приятно знать у вас есть объектив 400 мм, а не объектив 370 мм, я думаю. На самом деле большинство производителей линз скажут вам что фокусное расстояние, указанное на объективе, составляет +/- 5%.Это означает, что ваши 400 мм могут быть такими же короткими как 380 мм и все еще «в пределах спецификации». Обычно телеобъективы ошибаются на коротком боковая сторона. НАМНОГО больше вероятность того, что линза будет короче, чем обозначена, чем длиннее.
Определение «фокусного расстояния»
Объективы фотоаппаратов — сложные существа. В случае одноэлементной равновыпуклой тонкой объектив, легко измерить фокусное расстояние. Вы фокусируете точку на бесконечности, а расстояние от центра объектива до точки фокусировки — фокусное расстояние.
Однако жизнь с объективом фотоаппарата не так проста. Вы все еще можете сфокусировать объект на бесконечность хорошо, но какое расстояние вы измеряете? От фокуса к задней части объектива, от фокуса к передней части линзы или от фокуса к середине линзы? В ответ отрицательный на все три вопроса. Фактически вы измеряете расстояние от фокуса до то, что называется задней (или вторичной) узловой точкой линзы. Строгое определение это:
Предполагая, что линза окружена воздухом или вакуумом (показатель преломления 1.0) фокусное расстояние — это расстояние от второстепенной главной точки (который в данном случае также является вторичной узловой точкой) к задней фокусной точке линза.
Где находится «задняя узловая точка»? Ну, это могло быть где угодно. Возможно где-то внутри объектива он может быть перед первым элементом объектива (для телеобъективов) или где-то между последним элементом объектива и фокус (для широкоугольных ретрофокусных объективов). Это усложняет жизнь.
Если объектив действительно имел указанное на нем фокусное расстояние, то задняя узловая точка будет на одно фокусное расстояние перед плоскостью пленки (или сенсора), когда линза была сфокусирована на бесконечности. Если бы, конечно, на объективе было указано фокусное расстояние, вам не нужно было бы измерить это! Цель измерения — увидеть истинное фокусное расстояние!
Итак, чтобы измерить фокусное расстояние, вам нужно либо определить, где находится задняя узловая точка. есть, или вам нужно использовать метод измерения, который не требует, чтобы вы знали, где он является.
Существует несколько методов поиска узловых точек линзы, но ни один из них не просто. Я не буду их здесь обсуждать. Вместо этого я опишу пару методов измерения фокусное расстояние.
Первый метод, который я назову «сложным», поскольку он означает создание небольшого оптическая скамья и выполнение ряда линейных измерений. Это метод, который я бы использовал, чтобы увидеть каково истинное фокусное расстояние зума с близкой фокусировкой. Телеобъектив с близкой фокусировкой с внутренней фокусировкой часто получают такую близкую фокусировку за счет уменьшения фокусного расстояния.Итак, когда вы сфокусируйте свой 300-миллиметровый зум до 12 дюймов, он, вероятно, действительно действует только как 100-миллиметровый линза. Это имеет значение? Что ж, если вам это нравится, вот как это измерить.
Второй способ я назову «легкий путь». Это предполагает принятие одного фотография, за которой следуют довольно простые измерения и расчеты изображения. Это метод, который я бы использовал для измерения фокусного расстояния телеобъективов, сфокусированных на бесконечность.
Жесткий путь
В точке «A» отображается цель, а в точке «B» — экран, на котором изображение будет сфокусировано.«A» и «B» должны быть больше 4 фокальных на расстоянии друг от друга. .
Есть два положения объектива, которые будут фокусировать изображение на экране. в в первой позиции (верхнее изображение) будет сформировано увеличенное изображение цели. в во второй позиции (нижнее изображение) будет сформировано уменьшенное изображение цели.
Процедура определения фокусного расстояния следующая. Переместите линзу в положение где увеличенное изображение цели фокусируется на экране.Мера «h2» (целевой размер) и «h3» (размер изображения). Также измерьте «d1», расстояние от цели «А» до некоторой точки на линзе. Это может быть перед объектив или заднюю часть объектива. Неважно.
Теперь переместите объектив к экрану «B», пока не появится второе (уменьшенное) изображение. формируется в резком фокусе. Измерьте расстояние «d2» от цели «A» до того же точку на линзе, которую вы использовали на первом этапе.
Теперь вычислите увеличение на первом этапе, которое просто (h3 / h2) = «м».Затем вычислите расстояние, на которое была перемещена линза, что просто (d2-d1) = «д»
Фокусное расстояние объектива тогда определяется как:
фокусное расстояние = (d) / ((m- (1 / m))
Пример: предположим, что увеличение было 6x и расстояние, на которое нужно было переместить объектив. был 345мм. Таким образом, фокусное расстояние объектива составляет 345 / ((6- (1/6)) = 345 / 5,833 = 59,14 мм.
Хотя в принципе это кажется (и остается) довольно простым, на практике это нетривиально настройки и производить измерения с высокой точностью.Если вы хотите точность фокусировки 1% длины, вам потребуется точность не менее 1% при измерении увеличения и пройденного расстояния. Измерить увеличение с точностью до 1% довольно сложно.
Работает ли на практике?
Чтобы проверить этот метод, я сделал очень грубый расчет фокусного расстояния Canon. Объектив EF28-105 / 3.5-4.5 USM установлен на 105 мм и сфокусирован на (1) бесконечность и (2) 1 м. Это линза с внутренней фокусировкой, поэтому ожидается, что фокусное расстояние изменится при приближении сосредоточен.
(1) С объективом, установленным на бесконечность фокусировки, я обнаружил увеличение в 3 раза и расстояние 27 см между двумя условиями фокусировки с целью («A») и экран («B») на расстоянии 55 см друг от друга. Это дает фокусное расстояние 101 мм, что довольно близко до указанных 105 мм и неплохо, учитывая точность, с которой я измерил увеличение и расстояние.
(2) С объективом, установленным на фокус 1 м, я обнаружил 5-кратное увеличение и расстояние 36 см. между двумя условиями фокусировки. Это дает фокусное расстояние 75 см, разумное число. для 100-миллиметрового объектива с внутренним фокусом, сфокусированного близко.
Так что да, похоже, метод работает. Однако измерение увеличения с высокой точностью сложно, поэтому получить точные числа для фокусного расстояния не так-то просто.
Легкий путь
Простой способ вообще не требует выполнения каких-либо ручных измерений, поэтому это просто — и точно. Однако это хорошо только для объектива, установленного на бесконечность.
Фокусное расстояние неширокоугольного объектива приблизительно равно:
Focal_Length = (расстояние / угол) * (180 / пи) [1]
, где угол = угол между двумя удаленными точками
, а расстояние = расстояние между этими двумя
точек в фокальной плоскости
Точнее формула:
Угол = 2 * arctan (расстояние / (2 * focal_length)) или после перестановки:
Focal_length = расстояние / (2 * загар (угол / 2)) [2]
Ошибка аппроксимации фокусного расстояния более простой формулы [1] составляет около 1% при 35 мм, 0.1% на 100 мм и 0,0037% (менее 0,2 мм) на 500 мм
К счастью, природа дала нам идеальную цель. Звезды. Они точки света на бесконечном расстоянии, и астрономы измерили свое положение с точностью до поразительно высокая точность. Итак, если мы сосредоточимся на паре звезд с известными угловыми разделить и измерить, насколько далеко друг от друга находятся их изображения на пленке (или цифровом датчике), мы знать фокусное расстояние объектива!
Прямо сейчас (зима в северном полушарии) Орион — очень заметное созвездие. и это отличная цель для калибровки.Три звезды пояса Ориона (дельта, эпсилон и zeta Orionis) удобно расположены для калибровки линз с фокусным расстоянием от От 100 мм до 600 мм и достаточно яркие, чтобы их можно было легко увидеть и распознать.
Угловое расстояние между звездами вычислить легко, но немного утомительно, поэтому я сделал это за вас! Основная процедура — получить координаты звезд от звезды. каталог. Йельский каталог Bright Start (BS) доступен для загрузки по адресу http: // vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/ftp-index?/ftp/cats/v/50 и перечисляет все видимые невооруженным глазом звезды. Это непростое чтение, поэтому имейте в виду, что поиск Координаты звезды требуют некоторых усилий.
Угловое расстояние между двумя звездами определяется выражением:
Cos (A) = sin (d1) * sin (d2) + cos (d1) * cos (d2) * cos (ra1-ra2)
где A — угловое расстояние между звездой 1
и звезда 2 (градусы)
d1 — склонение звезды 1 (градусы)
d2 — склонение звезды 2 (градусы)
ra1 — прямое восхождение звезды 1 (градусы)
ra2 — прямое восхождение звезды 2 (градусы)
Есть несколько осложнений, связанных с движением звезд.В каталоге BS перечислены позиции для 1900 и 2000. Конечно, используйте позиции для 2000. Также есть исправления для годового собственного движения, но в случае звезд пояса Ориона они все движутся почти в одном направлении с почти одинаковой скоростью, поэтому их относительное положение в течение длительных периодов времени и исправления относительного положения для правильного движения очень малы.
Мои расчеты показывают следующие интервалы:
Дельта к Эпсилону = 1,38583 градуса
Эпсилон к Зете = 1.35606 градусов
Дельта до Зеты = 2,73601 градус
Итак, теперь у нас есть все, что нам нужно сделать, это сфотографировать эти звезды. Две вещи иметь в виду здесь. Во-первых, если на изображении есть искажения, они будут затронутый. К счастью, у телеобъективов обычно не бывает сильных искажений. Однако если они делают, искажение является функцией куба расстояния от центра кадр, поэтому, если мы будем держать звезды подальше от края, искажение должно быть незначительным.Во-вторых, Земля вращается (поэтому кажется, что звезды движутся по небу). Если хотите заморозьте это движение с помощью объектива 500 мм, вам понадобится выдержка 1/10 с или меньше. К счастью, эти звезды достаточно яркие, чтобы выдержка 1/10 с при f5,6 при ISO 400 или 800 хватит.
Вкратце, здесь требуется выдержка для данной звезды при заданных настройках ISO. не зависит от диафрагмы объектива. Это может показаться странным, но это правда. Экспозиция зависит от диафрагмы только для протяженных объектов.Звезда по сути бесконечно малая точечный источник и размер изображения (ограниченный дифракцией) практически одинаков при одинаковое значение диафрагмы независимо от того, какое фокусное расстояние вы используете. Так вы получите изображение того же размера с объективом 500 мм при f4, как и с объективом 50 мм при f4. Для протяженных объектов 500 мм Объектив даст вам изображение в 10 раз больше. От чего зависит экспозиция, так это от физического размер диафрагмы, который определяется как (фокусное расстояние / диафрагма), поэтому для объектива 500 мм при f4 это 500/4 = 125 мм.Для объектива 50 мм при f4 это 50/4 = 12,5 мм. Поскольку количество света собранное пропорционально площади диафрагмы, вам понадобится в 100 раз более длинная выдержка с объективом 50 мм f4, чем вам нужно с объективом 500 мм f4, чтобы запечатлеть ту же звезду на такая же яркость. С объективом 50 мм и f2 вам нужно будет экспонировать в 25 раз больше. как объектив 500 мм при f4.
Абсолютная, точная, фокусировка не требуется, так как звездное изображение будет круглым, и вы можете просто выберите центр круга в качестве ориентира, от которого будут производиться измерения. сделал.Однако чем лучше фокусировка, тем меньше потребуется выдержки. Просто сфокусируйтесь вручную или установите объектив на «бесконечность». Ниже показан образец изображения, снятого на камеру Canon. Цифровая зеркальная камера EOS 20D с объективом Canon EF 300 / 4L.
Если вы увеличите изображение звезд в редакторе изображений, вы увидите что-то как на изображении ниже:
Если вы переместите курсор в центр изображения звезды на большинстве изображений редакторы, где-то на экране будут отображаться координаты.Например в Ирфане Посмотреть они отображаются в правом верхнем углу экрана:
Итак, в этом случае центр изображения звезды расположен в пикселе 1838. по горизонтали и 1388 пикселей по вертикали.
Теперь все, что вам нужно сделать, это вычислить фактическое расстояние между звездами. на датчике. Это довольно просто. Допустим, мы снимаем изображение с помощью цифровой зеркальной камеры Canon EOS 20D и Canon EF500 / 4.5L и координаты изображения Зета Ориона — (x1, y1) пикселей, а координаты Эпсилона Орион составляет (x2, y2) пикселей.Разделение этих двух координат задается Теорема Пифагора:
(расстояние между звездами) 2 = (x1-x2) 2 + (y1-y2) 2
Итак, предположим, что изображение Эпсилон Ориона сосредоточено в 969, 1371 и изображение Дельта Ориона центрируется в точках 2849, 1251. Расстояние между ними (назовем его «S») тогда просто:
S = квадратный корень из (969-2849) 2 + (1371-1251) 2 = 1883,8 пикселя
Итак, что такое «пиксель» с точки зрения длины? Ну это размер датчик, деленный на количество пикселей на нем.Для Canon EOS EOS 20D DLSR это 22 мм и 3504 мм. пикселей, то есть пиксель соответствует 6,4212 микрон (микрон равен 1/1000 мм). Итак, 1883,8 пикселей составляет 12,0963 мм.
Теперь вернемся к уравнению: Фокусное расстояние = (длина) / (угол) * (180) / pi и подставляем значения.
Фокусное расстояние = (12,0963) / (1,38583) * (180) / pi = 500,107 мм
Готово! Фокусное расстояние Canon EF500 / 4.5L составляет 500,1 мм. Лучше всего провести тест несколько раз с несколькими парами звездочек и усреднить результаты, если вы хотите получить наиболее точное значение.Так я получил 500,15 мм
.Я сделал это с Canon EF 300 / 4L и получил фокусное расстояние 295,94, 295,59 и 297,76 мм, что в среднем составляет 295,76 мм. Для Canon EF 28-135 / 3.5-5.6 IS установлено значение 135 мм, расчетное фокусное расстояние для двух кадров было 132,36 мм и 132,42 мм, что дает в среднем 132,39 мм
После того, как вы откалибровали несколько таких линз, вы можете использовать их в качестве «стандарты передачи» для других линз. Если вы снимаете на Canon EF 300 / 4L (фокусное длина 295.76 мм), а затем снимите ту же самую далекую сцену другим объективом, вы можете сравнить масштаб двух изображений в PhotoShop (или в вашем любимом альтернативном редакторе изображений). Допустим, вам нужно уменьшить размер изображения, снятого с помощью Canon EF 300 / 4L, на 5%, чтобы получить точное перекрытие с изображением, снятым 2-м объективом. Это означает, что вторая линза должна иметь фокусное расстояние на 5% меньше, чем у 300 / 4L, что составляет 281 мм.
Итак, теперь вы знаете!
© Copyright Боб Аткинс. Все права защищены.
www.bobatkins.com
Фокусное расстояние измеряется относительно сенсора или объектива?
Фокусное расстояние — это расстояние от точки преобразования до плоскости изображения. Плоскость изображения может быть пленкой или цифровым датчиком.
Чтобы понять фокусное расстояние, представьте, что линза представляет собой точечное отверстие, которое представляет собой фокусное расстояние от датчика. Чем дальше вы отодвинете точечное отверстие (увеличите фокусное расстояние), тем больше будет изображение на датчике.
Однако изображение также становится более тусклым, поскольку тот же свет, который проходит через точечное отверстие, распространяется на большую площадь. Если вы удвоите фокусное расстояние, то объекты на изображении удвоятся по длине и ширине . Это означает, что они занимают в 4 раза больше площади изображения. Поскольку один и тот же свет распространяется по площади в 4 раза, результат становится в 4 раза более тусклым. Яркость обратно пропорциональна квадрату фокусного расстояния.
Теперь представьте, что вы компенсируете затемненность из-за удвоенного фокусного расстояния, увеличивая точечное отверстие.(Это также делает изображение более размытым, но дело не в этом.) Вам придется увеличить площадь точечного отверстия в 4 раза, а это значит, что вы сделаете его диаметр вдвое больше.
Если вы следили за всем этим, вы можете видеть, что для измерения яркости проекции линзы вы берете отношение диаметра к фокусному расстоянию. Это именно то, что такое числа диафрагмы. «f / 8» буквально означает, что диаметр — это фокусное расстояние, деленное на 8. Объективы 50 мм и 200 мм, установленные на f / 8, будут проецировать любую часть сцены, которую они показывают, с одинаковой яркостью.50 мм покажут более широкий вид, спроецированный на тот же датчик. Эффективное отверстие объектива 200 мм будет в 4 раза больше диаметра объектива 50 мм.
Настоящие линзы все еще можно рассматривать как точечные отверстия для понимания фокусного расстояния и диафрагмы. Особенность линз со всеми этими стеклянными элементами заключается в том, что они создают резкое изображение сцены на определенном расстоянии в соответствии с настройкой фокуса. Эти линзы дают резкий фокус на одном расстоянии и хуже на другом.Точечные отверстия одинаково резкие или нерезкие на всем диапазоне расстояний.
Основное руководство по фокусному расстоянию видеокамеры
Выбор фокусного расстояния для каждой снимаемой сцены — огромное творческое решение. Он определяет, какая часть сцены попадет в кадр, насколько близко аудитория будет чувствовать себя к объектам и какого типа размытие фона вы сможете добиться. Выбор правильного фокусного расстояния объектива так же важен, как и выбор качества света и цветовой градации для внешнего вида вашей работы.Если это вас немного утомляет, не волнуйтесь: вот вам объяснение фокусного расстояния.
Что такое фокусное расстояние?
Фокусное расстояние измеряет расстояние от оптического центра объектива, где сходятся световые лучи, до сенсора или пленки в камере. Он измеряется в миллиметрах, и чем больше число, тем длиннее линза или фокусное расстояние. (Это может показаться очевидным, но, учитывая принцип работы диафрагмы, это стоит подтвердить.)
Чем длиннее ваш объектив, тем уже будет ваш угол обзора, а это означает, что меньше сцены попадет в кадр, но ваш объект будет казаться больше.
ОбъективыPrime имеют фиксированное фокусное расстояние, например 35 мм или 50 мм. С другой стороны, зум-объективы могут охватывать диапазон фокусных расстояний, например 18-35 мм или 70-200 мм.
Не путайте фокусное расстояние с фокусным расстоянием. Фокусное расстояние — это расстояние от объекта до объектива. Все объективы имеют минимальное расстояние фокусировки, определяющее, насколько близко вы можете подойти к объекту, прежде чем ваш объектив перестанет фокусироваться на нем.
Поле зрения и угол обзора
Вы услышите, как люди говорят как об «угле зрения», так и о «поле зрения» относительно фокусного расстояния.Это не совсем одно и то же, но они очень похожи, и по этой причине часто используются как взаимозаменяемые.
Оба они относятся к тому, насколько ваш объектив может «видеть». Поле зрения — это то, какую часть сцены вы можете попасть в кадр. Вы можете думать об этом как о горизонтальном расстоянии, которое ваш объектив может зафиксировать слева направо. Угол обзора — это точное измерение в градусах того, что ваш объектив может «видеть». Как и следовало ожидать из названия, широкоугольный объектив имеет более широкий угол обзора, чем телеобъектив.
Фокусное расстояние мм | Угол обзора |
Рыбий глаз, около 15 мм | 180º |
11 | 117,1º |
14 | 104,3º |
16 | 96,7º |
24 | 73.7º |
35 | 54,4º |
50 | 39,6º |
85 | 23.9º |
100 | 20,4º |
150 | 13,7º |
200 | 10.3º |
300 | 6.9º |
400 | 5.2º |
500 | 4,1º |
600 | 3,4º |
800 | 2,6º |
1000 | 2,1º |
Объектив 50 мм на датчике 35 мм будет иметь 39.Угол обзора 6º; фокусное расстояние 24 мм имеет угол обзора 73,7 °; угол обзора для фокусного расстояния 200 мм составляет 10,3 °.
Полнокадровый датчик и датчики кропа
Когда мы говорим о фокусном расстоянии объектива, большую часть времени мы делаем это исходя из предположения, что объектив используется с полнокадровым датчиком 35 мм. Однако, если ваша камера оснащена датчиком кадрирования, установка объектива 50 мм не даст вам того угла обзора, который вы ожидаете от объектива 50 мм на датчике 35 мм. Таким образом, меньший датчик эффективно увеличит фокусное расстояние и уменьшит угол обзора.
Если вы используете камеру с датчиком кадрирования, вы можете рассчитать эквивалентное фокусное расстояние объектива, умножив его на коэффициент кадрирования датчика. Например, датчики Canon APS-C имеют кроп-фактор 1,6. Следовательно, объектив с фокусным расстоянием 50 мм будет иметь эквивалентное фокусное расстояние 80 мм. Многие объективы, изготовленные специально для беззеркальных камер, будут продаваться с их фактическим фокусным расстоянием и иметь 35-миллиметровый эквивалент, указанный в спецификации.
Широкоугольные объективы
У широкоугольных объективовфокусное расстояние меньше размера диагонали сенсора вашей камеры.Обычно они колеблются от 23 до 35 мм. Менее 23 мм называется сверхширокоугольным объективом.
Обычные или стандартные линзы
Нормальные линзы называются нормальными, потому что считалось, что они наиболее близки к тому, как человеческий глаз видит мир. Расчет фокусного расстояния для объектива с нормальным расстоянием ничем не отличается от измерения диагонали сенсора вашей камеры. Для сенсора 35 мм это 43 мм. Нормальный (или стандартный) объектив составляет от 35 до 70 мм.
Телеобъективы
Объектив с фокусным расстоянием более 70 мм — это телеобъектив, поэтому их часто называют длинными объективами.
Преувеличение
Широкоугольные объективы усиливают ощущение пространства в кадре. Они создают впечатление, что объекты находятся дальше друг от друга, чем они есть на самом деле, и подчеркивают глубину сцены. Широкоугольные объективы также увеличивают размеры: маленькие объекты на заднем плане будут казаться меньше обычных, а более крупные объекты на переднем плане будут выглядеть неестественно большими. Если вы снимаете человека, находящегося очень близко к камере, с помощью широкоугольного объектива, его нос и подбородок будут выглядеть комично большими.
Полезный совет: если у вас маленькая комната и вы хотите создать впечатление, что она больше, используйте широкоугольный объектив.
Не заставляя персонажей казаться слишком большими, поднося к ним широкоугольный объектив, вы можете привить своей аудитории чувство близости. Вместо того, чтобы быть наблюдателями, зрители будут чувствовать себя участниками сцены.
Сжатие
Там, где широкоугольные объективы могут усилить ощущение пространства в сцене, телеобъективы делают наоборот: они создают эффект сжатия.Телеобъективы показывают, что фон ближе к объектам или объектам в сцене, чем они есть на самом деле, что фактически сглаживает его. Они также могут показать персонажей как более близких друг к другу, что может подчеркнуть их близость. Объекты на заднем плане могут выглядеть примерно того же размера, что и объекты на переднем плане. Но в то время как широкоугольный объектив может приблизить аудиторию к объектам, телеобъектив может сделать это издалека. Это может заставить зрителей почувствовать себя наблюдателями или даже вуайеристами.
Часто думают, что телеобъективы «имеют» меньшую глубину резкости, чем более широкие объективы. Это не совсем так. Что делают телеобъективы, так это увеличивают объект в сцене, что делает фон более размытым, обеспечивая небольшую глубину резкости.
Движение и фокусное расстояние
Если вы хотите увеличить воспринимаемую скорость, когда кто-то или что-то движется к камере или от нее, используйте широкоугольный объектив. Например, автомобиль, несущийся к камере на скорости, заставит зрителей сидеть на краю сидений, если вы снимаете это с помощью широкоугольного объектива.Для лучшего ощущения скорости движения человека или объекта по экрану используйте телеобъектив.
Если вы планируете использовать отслеживающий снимок в сцене, фокусное расстояние, которое вы используете с ним, а также скорость и направление движения, изменит ваши ощущения. Если вы не уверены, попробуйте!
Прайм или зум?
У фиксированных и зум-объективов есть свои плюсы и минусы. Самым большим преимуществом зум-объектива является универсальность, заключающаяся в том, что он обеспечивает широкий диапазон фокусных расстояний.Но объективы с постоянным фокусным расстоянием обычно намного резче и имеют более широкую диафрагму, что может быть очень полезно при съемке в условиях слабого или естественного освещения, так что вам не нужно выбирать слишком высокое значение ISO для камеры.
Какое фокусное расстояние мне следует использовать?
На этот вопрос нет правильного или неправильного ответа. Фокусное расстояние, которое вы должны использовать, зависит от того, насколько близко вы хотите, чтобы аудитория чувствовала себя к персонажам; насколько близко вы хотите, чтобы предметы приближались друг к другу; как вы хотите, чтобы фон выглядел; и сколько ощущения пространства вы хотите в сцене.Кроме того, многие из ваших вариантов фокусного расстояния зависят от того, как вы видите мир. Вам нравится смотреть на картину в целом или на более мелкие детали? Эти предпочтения также могут повлиять на ваш выбор линз.
О ДаниэлеДаниэла — писатель и редактор из Великобритании. С 2010 года сфокусировалась на фотографии. За это время она написала три книги и внесла свой вклад во многие другие, работала редактором на двух веб-сайтах, написала тысячи статей для многочисленных публикаций, как в печатных, так и в Интернете, и руководит школой фотокритики.
Метод измерения расхождения фокусного расстояния
Метод измерения расхождения фокусного расстояния основан на ширине луча, равной размеру пятна сфокусированного луча и фокусному расстоянию фокусирующей оптики.
Метод расхождения по фокусному расстоянию обеспечивает средство для определения расходимости луча в дальней зоне в любой точке на пути распространения луча. Как показано ниже, расчет, выполняемый программой BeamGage®, довольно прост; однако настройку оптики необходимо выполнять с большой осторожностью.
Пользователь должен предоставить оптику в соответствии с его конкретным приложением. Фокусирующая оптика должна быть достаточно большой, чтобы пропускать входной луч без дифракционных эффектов. Можно использовать либо преломляющую, либо отражающую фокусирующую оптику, но в любом случае детектор камеры должен быть расположен на точном фокусном расстоянии оптического элемента.
Результат расхождения основан на размере сфокусированного пятна, как описано в уравнении ниже:
Где: W f = ширина сфокусированного пятна на расстоянии f от оптики
f = фокусное расстояние оптика формирования изображения на длине волны лазера
, которая вводится в программное обеспечение BeamGage
Есть несколько важных моментов, касающихся метода расхождения фокусного расстояния, которые можно лучше понять из рисунка ниже.На графике вы заметите несколько характеристик для объектива с одним фокусным расстоянием.
- Диаметр пятна измеряется по фокусному расстоянию, а не по фокусу.
- Результатом расхождения является расхождение до расхождения линз, а не расхождение после него.
- Для любого луча, расходящегося у линзы, он будет фокусироваться после фокусного расстояния; для любого луча, который коллимирован на линзе, он будет фокусироваться на фокусном расстоянии линзы; и для любого луча, который сходится к линзе, он будет фокусироваться до фокусного расстояния.
- У любого расходящегося луча с одинаковым размером пятна на фокусном расстоянии (не в фокусе) расходимость такая же, как видно на параллельных лучах перед линзой. Все три луча расходятся одинаково и имеют одинаковый размер пятна на линзе с фокусным расстоянием. Благодаря этому эффекту этот метод может рассчитывать расходимость любого луча, измеряя только размер пятна на фокусном расстоянии.
Читать как PDF
|
(PDF) Прецизионное измерение фокусного расстояния с использованием конъюгатов изображений
I1¼f00 −ε: (6)
Мы можем получить следующее соотношение, заменив
уравнения. (6) в уравнении. (1)
ε¼f002
f00 þO1
: (7)
Уравнение (7) показывает, что ошибка ε увеличивается, когда пучок
не коллимирован. Этот случай отсутствия коллимации приводит к изменению A и B на
, а затем фокусное расстояние становится равным
fe00ðε0Þ¼f00 · 1þ1
2ε0za; (8)
, где
ε0¼ðAþBÞεþε2
AB
и fe00ðε0Þ — фокусное расстояние.Величина ε0 выражается через ε.
— фокусное расстояние без коллимационной ошибки.
Уравнения (8) и (9) могут быть получены, когда A и Bin Eq. (2)
заменяются на A0¼Aþε и B0¼Bþε, которые
отражают изменение A и B из-за крошечного смещения расстояния между изображениями
I1. Для упрощения мы используем разложение Тейлора
, так что fe00ðε0Þ может быть выражено как уравнение. (8).
Чтобы связать ε со степенью коллимации, расстояние до объекта
O1 может быть представлено углом падения, а числовая апертура
— измеренной линзой объектива микроскопа.Тогда уравнение. (7) можно переписать
как,
ε¼tan θ
tan θ − NA · f00; (10)
, где tan θ¼ − D ∕ O1, а NA линзы приблизительно равно
D ∕ 2f00. Параметр Dis — диафрагма объектива. Путем замены
формул. (9) и (10) для уравнения. (8) позволяют выразить фокусное расстояние
с ошибкой как:
fe00 ¼f00 þK1f002þK2f003; (11)
, где K1and K2are
8
>
>
>
>
>>
:
K1¼1
2AþB
AB ¯x tan θ
tan θ − NA
K2¼1
2
1
AB tan tan ________________2: (12)
Для случая результатов в Таблице 2, при условии, что 0.1 дуга
с коллимационной ошибкой, объектив с числовой апертурой 0,1, и учитывая
, что средние значения A и Bare 2,2785 и 10,3880, соответственно
, ошибка определения фокусного расстояния будет составлять
−0,005% по сравнению с к системе без коллимационной ошибки.
6 Заключение
Мы продемонстрировали метод точного определения фокусного расстояния
, который основан на визуализации конъюгатов. Метод использует
относительных расстояний конъюгатов изображения для определения эффективного фокусного расстояния
линзовой системы.Не измеряя абсолютные расстояния
, а измеряя относительные расстояния, мы минимизируем источники ошибок и, следовательно, улучшаем точность измерения
. В нашей работе был протестирован объектив микроскопа
и его фокусное расстояние определено с точностью 0,054%. Мы
обнаружили соответствие между ошибками измерения и теоретическим предсказанием ошибки
. Кроме того, из-за преимущества
простой экспериментальной конфигурации, этот метод
может использоваться для измерений в широком диапазоне фокусных расстояний
и может быть кандидатом для высокоточного измерения фокусных расстояний
оптических систем.
Выражение признательности
Мы хотели бы выразить признательность профессору И-Пай Хуангу из Национального
Университета Цзяо-Дун, Департамента фотоники и исследований
play Institute, Тайвань, и Национального научного совета (№
NSC-101 -2221-E-009-120-MY3), Тайвань, за техническую
и финансовую поддержку.
Ссылки
1. Б. Хоуленд и А. Ф. Пролл, «Аппарат для точного определения
фокусного расстояния фланца», Прил. Опт.11. С. 1247–1251 (1970).
2. Б. Дж. Перник и Б. Хайман, «Метод наименьших квадратов для определения положения главной плоскости и фокусного расстояния», Прил. Опт. 26 (15),
2938–2939 (1987).
3. К. В. Чанг и Д. К. Су, «Усовершенствованная методика измерения фокусного расстояния объектива
», Опт. Commun. 73 (4), 257–262 (1989).
4. Р. С. Сирохи, Х. Кумар и Н. К. Джайн, «Измерение фокусного расстояния
с использованием дифракции на решетке», Proc.SPIE 1332,50–55 (1990).
5. М. К. Герхман и Г. К. Хантер, «Дифференциальный метод для точного
измерения радиуса кривизны длинных вогнутых оптических поверхностей
», Опт. Англ. 19 (6), 196843 (1980).
6. К. Р. Фрейшлад и др. «Высокоточные интерферометрические испытания сферических зеркал
с большим радиусом кривизны», Proc. SPIE 1332,8–17 (1990).
7. Дж. З. Малакара, «Измерение угла, расстояния, кривизны и фокусного расстояния —
единиц», в Optical Shop Testing, 2-е изд., D. Malacara, Ed.,
pp. 715–741, Wiley, New York (1992).
8. Накано Ю., Мурата К. Измерения фазовых объектов с использованием эффекта Тальбота
и методов Муара // Прикл. Опт. 23 (14), 2296–2299
(1984).
9. К. В. Шрирам, М. П. Котиял, Р. С. Сирохи, «Интерферометрия Тальбота в бесколлимированном освещении
для измерения кривизны и фокусного расстояния —
», Прил. Опт. 31 (1), 75–79 (1992).
10. Д. Малакара-Добладо, «Измерение эффективного фокусного расстояния и волновых
передних аберраций линзовой системы», Опт.Англ. 49 (5), 053601 (2010).
11. Керен Э., Креске К., Кафри О. Универсальный метод определения
фокусного расстояния оптических систем с помощью муаровой дефиэктометрии // Прикл. Опт.
27 (8), 1383–1385 (1988).
12. Глатт И., Кафри О. Определение фокусного расстояния непараксиальных линз
методом муаровой дефлектометрии // Прикл. Опт. 26 (13), 2507–2508 (1987).
13. Ф. Лей и Л. К. Данг, «Измерение фокусного расстояния оптических систем с помощью интерферометрии сдвига
решеток», Appl.Опт. 33 (28), 6603–6608 (1994).
14. Б. ДеБу и Дж. Сасиан, «Точный метод измерения фокусного расстояния
с отражающей голограммой зоны Френеля», Прил. Опт. 42 (19), 3903–3909
(2003).
15. М. де Анжелис, «Новый подход к высокоточному измерению фокусных расстояний линз
с использованием цифрового преобразования Фурье», Опт. Commun.
136 (5–6), 370–374 (1997).
Лин-Яо Ляо специализировался в дизайне линз, дисплеях
оптики, жидкокристаллических линзах и обработке цифровых изображений
.Он получил докторскую степень в
Институте электрооптической инженерии,
Национального университета Цзяо Дун, Тайвань.
В настоящее время он работает старшим инженером
, отвечающим за проектирование мобильных линз, проектирование линз сканера
и проектирование автомобильных линз в Largan
Precision Co., Ltd.
Bráulio F.C.
Исследования и разработка новых методов эволюционной оптимизации
для применения в оптических системах
дизайн и разработка оптимизированного многообъективного метода из стекла
выбор для суперахроматической оптической системы
дизайн тем.
Optical Engineering 113604-4 ноября 2012 г. / Vol. 51 (11)
Liao et al .: Прецизионное измерение фокусного расстояния с использованием конъюгатов изображений
Загружено с: https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Optical-Engineering от 14.09.2017 Условия использования: https : //spiedigitallibrary.spie.org/ss/TermsOfUse.aspx
Как измеряется фокусное расстояние объектива? — Реабилитацияrobotics.net
Как измеряется фокусное расстояние объектива?
Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах, но измеряется не фактическая физическая длина объектива, а его свойства увеличения.Фактическое измерение фокусного расстояния — это расстояние в миллиметрах между точкой конвергенции и датчиком изображения.
Есть ли у фокусного расстояния единицы измерения?
Фокусное расстояние (f) — это расстояние между объективом и точкой фокусировки. Поскольку фокусное расстояние измеряет расстояние, используются единицы длины, такие как сантиметры (см), метры (м) или дюймы (дюймы).
Почему фокусное расстояние измеряется в мм?
Во-первых, расстояние используется для фокусного расстояния, потому что оно измеряет расстояние между плоскостью линзы и точкой, в которой преломленные лучи встречаются в точке, когда падающие лучи были параллельны.Миллиметры используются просто потому, что это шкала, подходящая для этого измерения.
Что такое фокусное расстояние и как оно измеряется?
Это не измерение реальной длины объектива, а расчет оптического расстояния от точки, где световые лучи сходятся, чтобы сформировать резкое изображение объекта, до цифрового датчика или 35-мм пленки в фокальной плоскости камеры. . Фокусное расстояние объектива определяется, когда объектив сфокусирован на бесконечность.
Как рассчитать заднее фокусное расстояние?
Расстояние от второй линзы до фокальной точки комбинированных линз называется задним фокусным расстоянием (BFL).BFL = f2 (d − f1) d− (f1 + f2) BFL = f 2 (d — f 1) d — (f 1 + f 2). Когда d стремится к нулю, значение BFL стремится к значению f, заданному для тонких линз, находящихся в контакте.
Как далеко видит объектив 600 мм?
около 15 футов
На каком расстоянии может снимать объектив 500 мм?
Таким образом, объектив 500 мм покажет объект того же размера на расстоянии 50 ярдов (10 ярдов x 5).
Как далеко можно снимать с объективом 200 мм?
Вы спросили конкретно об объективе 200 мм. Этот объектив часто используется для: дикой природы — когда вы находитесь на сафари или наблюдаете за птицами, ваш объект может находиться на расстоянии от 50 до нескольких сотен ярдов, и если вы все же хотите заполнить кадр изображения этим объектом, вам нужно изрядное увеличение.
Насколько далеко может дотянуться объектив 800 мм?
Объектив Canon EF 800 мм
Технические характеристики | |
---|---|
Фокусное расстояние | 800 мм |
Диафрагма (макс. / Мин.) | f / 5,6 — f / 32 |
Близкое расстояние фокусировки | 19,7 футов / 6,0 м |
Макс. увеличение | 0,14 × |
Как далеко можно дотянуться до объектива 400 мм?
Поле зрения с объективом 400 мм на 1.6 кроп-камера (Digital Rebel, XT или 20D) на расстоянии 350 футов будет иметь размер 19,7 x 13,1 футов. Поле зрения полнокадровой камеры (5D) будет 31,5 x 21 фут. если у вас 1,4x, вы сможете достичь.
Как далеко может снимать объектив 70-200 мм?
100 футов
Как далеко может снимать объектив 250 мм?
17 футов
Насколько далеко можно использовать зум объектива 70 300 мм?
Охватывающий универсальный диапазон фокусных расстояний 70–300 мм (эквивалент 105–450 мм для камер формата DX), это отличный выбор для большинства дневных телефото объектов, от портретной съемки до дикой природы, на цифровых зеркальных фотокамерах Nikon со встроенным мотором фокусировки.
Какое увеличение у объектива 600 мм?
Эта характеристика дает коэффициент увеличения вашего объектива в 1,5 раза. Объектив AF-S 600 мм f / 4, установленный на Nikon D1h, является объективом, эквивалентным 900 мм f / 4. Это здорово! Теперь добавьте свой телеконвертер, и вы получите что-то действительно большое.
Насколько далеко можно зуммировать объектив 55 250 мм?
На 250 мм максимальное увеличение составляет 0,31x, что не соответствует истинному макро-диапазону 1: 1. Ближайшее расстояние фокусировки — 1.1 метр. Ни шкалы расстояний, ни индикаторов глубины резкости или регулировки инфракрасного излучения не предусмотрено. Объектив поставляется с торцевыми крышками, но без бленды.
Какой объектив лучше 55-250мм или 70300мм?
Модель 55-250 почти на 40% легче, намного короче и продается за половину цены. 70-300 имеет УСМ, лучшее стекло, лучшую конструкцию и еще 50 мм. У меня 70-300, отличный IQ, но 55-250, как сообщается, почти так же хорош. На самом деле все сводится к деньгам и весу.
55–250 мм — хороший объектив?
Canon 55-250mm IS II обладает превосходными оптическими характеристиками и очень хорошо подходит для использования в основном с пластиковыми линзами.Самый большой минус в том, что кольцо фокусировки и резьба фильтра вращаются во время автофокусировки. Это комплектный объектив, который продается со многими менее дорогими Canon, и он отличный…
На APS-C на расстоянии 10 футов (3 м) | Поправочный коэффициент |
---|---|
250 мм | -1,0 |
Какое расстояние позволяет увеличить объектив 18-55 мм?
Объектив имеет фокусное расстояние 18 мм на широком конце и 55 мм на длинном конце. Это все, что вам нужно знать. Вы можете разделить 55 на 18 и сказать, что это трехкратный зум, но это вам ни о чем не говорит.Вы можете перейти к 35-мм эквиваленту, что в 1,5 раза больше для Sony, и сказать, что эквивалентное фокусное расстояние объектива составляет от 27 до 82 мм.
Что можно снимать объективом 18-55 мм?
Максимально эффективное использование комплектного объектива 18 мм — это умеренно широкоугольный объектив, который отлично подходит для пейзажей, архитектуры и портретной съемки в окружающей среде. Конец 55 мм — это короткий телеобъектив, идеально подходящий для сжатия перспективы при съемке портретов или приближении к мелким деталям.
Какое минимальное расстояние фокусировки для объектива 18-55 мм?
0.28 м
Является ли 18-55 мм широкоугольным объективом?
Хотя технически это не широкоугольный объектив, объективы 18-55 мм позволяют снимать в широкоугольном положении, используя самое короткое фокусное расстояние (18 мм) и экспериментируя с углами съемки и методами композиции.
Нужен ли мне объектив 50 мм, если у меня 18-55 мм?
— Диафрагма 18-55 мм имеет переменную диафрагму F / 3,5-F / 5,6, а 50 мм — это светосильный F / 1,8. С более широкой диафрагмой 50 мм может лучше работать в большем количестве ситуаций. Что касается диафрагмы, 50 мм имеет значительное преимущество перед 18-55 мм.
Подходит ли объектив 18–55 мм для начинающих?
Если вы находите ремесло «фотография» интересным, вам определенно понадобится лучшая камера и объектив в будущем. Но комплектный объектив Nikon D3400 и 18–55 достаточно хорош, чтобы учиться и практиковаться в фотографии не менее двух лет. Вы полностью согласны с этой настройкой. Вам вполне достаточно изучить основы фотографии.
Подходит ли объектив 18–55 мм для пейзажной съемки?
Объектив 18-55 мм действительно следует использовать только при самом широком угле, 18 мм.Этого фокусного расстояния более чем достаточно для большинства задач, включая пейзажную фотографию. Если вы не всегда снимаете пейзажи, нет никаких причин рассматривать что-то еще для работы. Снято с комплектным объективом 18-55 мм.
Почему комплектные линзы плохие?
У них есть только очень элементарные средства ручной фокусировки и ствол, который поворачивается при фокусировке, что делает довольно неудобным использование таких аксессуаров, как поляризаторы и градуированные фильтры нейтральной плотности, линза, соединяющаяся с камерой, сделана из пластика против металла, и из-за компромиссы, которые необходимо найти в качестве…
Какой объектив лучше всего использовать для пейзажной фотографии?
Что делает объектив для пейзажной фотографии отличным?
- Sigma 14 мм f / 1.8 DG HSM Арт.
- Nikon 24-70mm f / 2.8E ED VR.
- Sony FE 24-70 мм f / 2,8 GM.
- Canon 24-70mm f / 2.8L II USM.
- Canon EF 70-300mm f / 4-5.6 IS USM.
- Nikon 70-200mm f / 2.8G ED VR II.
- Sony FE 70-200mm f / 2.8 GM OSS.
- Tamron SP 70-200mm f / 2.8 Di VC USD.
18 55 мм лучше, чем 18 135 мм?
18-55 хуже, чем 18-135 широко открытыми на 18 мм, но нет большой разницы между всеми тремя при 55 мм.На 135 мм 55–250 мм значительно лучше 18–135 мм с точки зрения C.A.
18–135 мм — хороший объектив?
По разумно низкой цене объектив Canon EF-S 18-135mm f / 3.5-5.6 IS обеспечивает приемлемое качество изображения f / 8 в широком диапазоне фокусных расстояний в относительно легком / небольшом корпусе со стабилизацией изображения. Это хороший объектив для повседневного использования для людей с ограниченным бюджетом.
Какая польза от объектива 18–135 мм?
В отличие от версии 18–55 мм, объектив 18–135 мм подходит для съемки дикой природы и спортивных состязаний.