Làm thế nào để kiểm tra khẩu độ thực sự được sử dụng?


13

Đối với tôi, có vẻ lạ khi Canon EF 100-400mm f / 4.5-5.6L không có phần tử phía trước chỉ khoảng 63 mm, như báo cáo của @jrista - chỉ đủ cho f / 6.3 ở 400mm, thiếu thông số kỹ thuật bằng một phần ba của một điểm dừng.

Nó khiến tôi tự hỏi liệu có thể đo được khẩu độ nào thực sự được sử dụng trong khi chụp ảnh. Nó sẽ hữu ích cả trong trường hợp được mô tả và khám phá cách chính xác dừng lại ở khẩu độ nhỏ hơn thực sự.

Vì vậy, câu hỏi của tôi là - làm thế nào để đo khẩu độ thực sự được sử dụng để chụp ảnh? Không sao nếu cảnh phải được xây dựng / đo đặc biệt để thực hiện thử nghiệm.


4
Các nhà sản xuất đôi khi có quyền tự do khi nói đến thông số kỹ thuật. Tôi đã sử dụng các ống kính có độ dài tiêu cự đã nêu ít nhất 10%, khi bạn tính đến độ dài tiêu cự ngắn hơn một chút, khẩu độ tối đa nhỏ hơn một chút và độ cân bằng vài mm của Jrista, cân bằng được khôi phục!
Matt Grum

4
Và đó là lý do tại sao tôi nghĩ thật ngớ ngẩn khi nói "ISO 256.000" thay vì "ISO 250k".
Vui lòng đọc hồ sơ

Câu trả lời:


2

Bạn có thể tính toán điều này bằng cách sắp xếp lại công thức DOF để giải quyết c, hoặc circleOfConfusion, như @MattGrum đã nêu. Tôi đã không cố gắng sắp xếp lại một công thức phức tạp như DOF trong một thời gian, vì vậy tôi hy vọng toán học của mình đúng ở đây:

DOF = (2 Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)

Các điều khoản của phương trình đó là như vậy:

DOF = độ sâu trường ảnh
N = f-số
ƒ = Độ dài tiêu cự
s = đối tượng khoảng cách
c = vòng tròn của sự nhầm lẫn

Để đơn giản vì lợi ích, tôi sẽ giảm hạn DOF chỉ D .

Bây giờ, thuật ngữ cxuất hiện hai lần trong phương trình này, một trong số đó là sức mạnh của hai, vì vậy có lẽ đã xem xét một đa thức của một loại nào đó cuối cùng. Sắp xếp lại:

D = (2Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)
D * (ƒ⁴ - N²c²s²) = (2Ncƒ²s²)
Dƒ⁴ - DN²c²s² = 2Ncƒ²s²
0 = 2Ncƒ²s² + DN²c²s² - Dƒ⁴
DN²c²s² + 2Ncƒ²s² - Dƒ⁴ = 0 <- bậc hai!

Như đã chỉ ra, sắp xếp lại các thuật ngữ tạo ra một đa thức bậc hai . Điều đó làm cho nó khá khó khăn để giải quyết, vì tứ giác là một loại đa thức phổ biến. Chúng ta có thể đơn giản hóa trong giây lát bằng cách thay thế một số thuật ngữ chung hơn:

X = DN²s²
Y = 2Nƒ²s²
Z = ThẻDƒ⁴

Điều đó cho chúng ta:

Xc² + Yc + Z = 0

Bây giờ chúng ta có thể sử dụng phương trình bậc hai để giải c:

c = (TIẾNG ± (Y² - 4XZ)) / (2X)

Thay thế các thuật ngữ X, Y và Z bằng bản gốc và giảm:

c = (Lít2Nƒ²s² ± (4N²ƒ⁴s⁴ + 4D²N²ƒ⁴s²)) / (2DN²s²)

(Whew, điều đó khá khó chịu và tôi hy vọng tôi đã thay thế và nhập đúng các thuật ngữ chính xác. Xin lỗi vì sự khác biệt.)

Bộ não của tôi bây giờ hơi bị xáo trộn để tìm ra chính xác ý nghĩa của vòng trònOfConfusion là bậc hai (nghĩa là có cả kết quả dương và âm.) Dự đoán đầu tiên của tôi sẽ là cphát triển cả khi bạn di chuyển về phía máy ảnh từ mặt phẳng tiêu cự (âm?), cũng như cách xa máy ảnh và mặt phẳng tiêu cự (dương?), và vì các phương trình bậc hai phát triển đến vô cùng khá nhanh, điều đó sẽ chỉ ra giới hạn về vòng tròn lớn hay nhỏ có thể thực sự trở thành . Nhưng một lần nữa, hãy thực hiện phân tích đó bằng một hạt muối ... Tôi đã tìm ra giải pháp cho công thức và điều đó đã lấy đi chút năng lực cuối cùng mà tôi còn lại ngày hôm nay. ;)


Nếu đó là trường hợp, thì bạn sẽ có thể xác định CoC tối đa cho khẩu độ và tiêu cự nhất định, hy vọng, sẽ (hoặc cho phép lấy) đường kính của khẩu độ (học sinh đầu vào.) Tôi sẵn sàng đặt cược tuy nhiên, điều này không thực sự cần thiết Phân tích của tôi về câu trả lời được liên kết của câu hỏi của @ Imre khá khó hiểu ... Tôi hoàn toàn không có khả năng quan sát khẩu độ 400mm của ống kính ở "vô cực", vì vậy tôi có thể nhìn thấy đồng tử vào không chính xác. Tôi sẵn sàng đặt cược rằng ở một khoảng cách đủ để bạn có thể gọi là "vô cực", ống kính 100 Súng400mm khẩu độ f / 5.6 ở 400mm thực sự sẽ có cùng đường kính với thành phần thấu kính trước, nên đường kính ít nhất là 63mm . Số đo của tôi về đường kính của ống kính đó cũng hơi thô và nó cũng có thể bị giảm đi 3 mm. NếuBằng sáng chế của Canon cho ống kính 100 FPV400mm f / 4-5.6 đang nói, độ dài tiêu cự thực tế của ống kính là 390mm và khẩu độ tối đa thực tế ở "f / 5.6" thực sự là f / 5.9. Điều đó có nghĩa là học sinh đầu vào chỉ cần xuất hiện đường kính 66mm "ở vô cực", nằm trong phạm vi sai số cho các phép đo của tôi. Như vậy:

Tôi tin rằng ống kính EF 100 L40000mm f / 4.5 L5 US5.6 L IS USM của Canon có thể được phát hiện tại khẩu độ, với độ dài tiêu cự thực tế là 390mm và đường kính đồng tử lối vào 66mm, tất cả đều có thể nhảy với chính tôi số đo thực tế của ống kính này.


Phức tạp ... Hình như đại số lớp 7 LOL
J. Walker

Quá trình này là đại số, nó chỉ có rất nhiều thuật ngữ xấu để đưa vào một phương trình bậc hai, điều này có thể gây khó khăn cho việc giữ mọi thứ ở eo biển (đặc biệt là khi bạn đã thức dậy và làm việc hơn 12 giờ, và không phải giải phương trình bậc hai trong ... năm). Tôi đã thấy rằng tôi quên một dấu ngoặc đơn đóng, điều này có thể dẫn đến việc giải thích sai. -.-
jrista

Tôi biết điều này là một vài năm sau đó, nhưng một vài bình luận. 1., một ít đại số và bao thanh toán sẽ mang lại 2 giải pháp cho phương trình cuối cùng của bạn (tách các ±√...giải pháp riêng biệt) c₁ = (ƒ²/DN) * (√(1 + D²/s²) – 1)c₂ = –(ƒ²/DN) * (√(1 + D²/s²) + 1). Nhưng lưu ý rằng c₂ hoàn toàn tiêu cực, vì vậy nó có thể bị bỏ qua, vì vậy chỉ c là một giải pháp trong thế giới thực. Nhưng bất kể, nhận xét 2., điều này là không khả thi. DoF không thực sự là một "biến miễn phí" có thể được đo lường để xác định kích thước của vòng tròn mờ. Lưu ý rằng DoF được định nghĩa theo, N, c và s. ...
scottbb

... Và quan trọng hơn, khi s bằng hoặc lớn hơn khoảng cách hyperfocal, DoF là vô hạn. Vì vậy, bất kỳ giá trị nào của s> H đều vô dụng khi sử dụng phương trình này. Nhưng ánh sáng chuẩn trực song song với trục quang của thấu kính và lấy nét ở vô cực là cách độ dài tiêu cự và kích thước đồng tử vào, thực sự được đo trong phòng thí nghiệm.
scottbb

5

Nếu bạn có nguồn sáng điểm ở khoảng cách đã biết và bạn biết khoảng cách tiêu cự (khoảng cách mà ống kính tập trung) thì bạn có thể tính toán khẩu độ dựa trên kích thước của vòng tròn nhầm lẫn (đốm tròn bạn có được khi tô sáng là OOF).

Tôi không biết công thức ngoài đỉnh đầu nhưng nó có thể được sắp xếp lại từ độ sâu của công thức trường (có thể có lúc này khi tôi có thời gian).

Bạn cũng phải biết độ dài tiêu cự chính xác, mà tôi nghi ngờ có thể là một phần để đổ lỗi cho sự khác biệt.


1
Tôi đoán tốt nhất nên có hai nguồn sáng điểm ở khoảng cách đã biết: tập trung vào một, đo các đốm OOF từ bên kia.
Jukka Suomela

1
@jukka Đó cũng là những gì tôi đã nghĩ. Vẫn còn vấn đề tính toán độ dài tiêu cự chính xác, có thể được thực hiện với các kích thước đối tượng đã biết ở khoảng cách đã biết ...
Matt Grum

@Jukka Đo chiều rộng của đèn LED của bạn (hoặc nguồn sáng điểm khác)?
nchpmn

2
@Crashdown cho độ chính xác bạn muốn đo một cái gì đó lớn hơn thế. Một tam giác của đèn LED sẽ là một thiết lập thử nghiệm tốt. Khoảng cách giữa hai trong số các đèn LED cung cấp cho bạn góc nhìn của bạn và do đó độ dài tiêu cự, khoảng cách đến hai camera với khoảng cách tiêu cự của bạn (có cả hai tiêu cự đảm bảo máy ảnh vuông góc) và cuối cùng là kích thước mờ đĩa cho phép bạn tính toán khẩu độ.
Matt Grum

2

Số f khẩu độ mô tả lượng ánh sáng đi qua ống kính, đối với ống kính một yếu tố lý thuyết, đây cũng là tỷ lệ giữa độ dài tiêu cự và kích thước vật lý của đồng tử vào - nhưng không có ống kính máy ảnh nào được bán ngày nay là ống kính một thành phần.

Năm 1874, John Henry Dallmeyer đã viết rằng cách duy nhất để có được "tỷ lệ cường độ" (đó là trước khi thuật ngữ số f được đặt ra) của một ống kính có nhiều hơn hai yếu tố là đo lượng ánh sáng đi qua ống kính (tìm kiếm "khẩu độ hiệu quả" trong bài viết trên wikipedia về số f ).

lưu ý: Tôi tin rằng có thể tính toán ngày hôm nay, nhưng không phải với chuyên môn toán học của tôi

Vì vậy, những gì bạn nên đo là lượng ánh sáng đi qua ống kính, điều này sẽ dễ dàng nếu chúng ta có một điểm tham chiếu tốt -

Chụp ảnh bề mặt màu đặc dưới ánh sáng không đổi có cùng ISO và tốc độ màn trập, một lần với ống kính tham chiếu ở khẩu độ tham chiếu và một lần với ống kính thử nghiệm ở khẩu độ thử - tính độ chênh lệch cường độ ánh sáng giữa các ảnh để có khẩu độ sự khác biệt trong điểm dừng.

Trong cuộc sống thực, bạn không có điểm tham chiếu tốt nhưng bạn chỉ có thể sử dụng ống kính không gặp khó khăn khi mở lên đến f / 5.6 (ống kính 50mm f / 1.8, ống kính kit ở đầu rộng hoặc 100-400 tại 100mm).

Bạn thậm chí không phải làm bất cứ điều gì lạ mắt với dữ liệu hình ảnh, nếu biểu đồ trong hai bức ảnh giống nhau cả hai được chụp với cùng khẩu độ.

Nếu bạn muốn làm cho lạ mắt và không có ống kính, bạn có thể "tin tưởng", bạn có thể chụp thẻ màu xám và sử dụng đồng hồ đo ánh sáng để bạn biết cường độ dự kiến ​​hoặc ảnh kết quả.

Và hãy nhớ lặp lại thí nghiệm nhiều lần - khẩu độ cơ học trên hầu hết các ống kính nổi tiếng là không chính xác.


Khi sử dụng một ống kính khác để tham khảo, bạn có thể tính toán sự khác biệt của các điểm dừng T dựa trên mức phơi sáng; để có điểm dừng F, bạn cũng cần biết độ chênh lệch truyền của ống kính.
Imre

@Imre - không tôi không nghĩ về đồng hồ đo ánh sáng - họ cho phép bạn nhập ISO và tốc độ màn trập và cung cấp cho bạn giá trị khẩu độ chính xác mà không cần biết tôi đã sử dụng ống kính nào
Nir
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.