Là mặt phẳng tiêu cự của một thấu kính mắt cá vốn đã cong?

Sau khi chụp ống kính mắt cá hồi đầu tuần này, tôi nhận thấy rằng những gì trong tiêu cự dường như không nằm trên một mặt phẳng như đối với ống kính trực tràng. Bây giờ, tôi biết rằng các ống kính thường thể hiện một số độ cong trường nhưng theo kinh nghiệm của tôi thì nó rất nhỏ so với những gì tôi nhìn thấy với ống kính mắt cá.

Liệu một ống kính mắt cá vốn đã tập trung vào một bề mặt cong hoặc một mặt phẳng?

focus fisheye field-curvature

— Ý
nguồn

Sự khác biệt giữa ống kính mắt cá góc rộng và ống kính trực tràng góc rộng là phép chiếu diện tích bằng nhau so với phép chiếu đường thẳng. Không quan tâm, cả hai sẽ chứng minh độ cong trường.

Tất cả các ống kính đơn giản sẽ thể hiện độ cong trường dựa trên góc nhìn mà ống kính cung cấp. Tất nhiên kích thước cảm biến / phim cũng liên quan đến góc nhìn mang lại bởi một độ dài tiêu cự cụ thể. Khi được sử dụng với cảm biến khung hình đầy đủ kích thước 35mm, một ống kính tele dài chưa được xử lý, chẳng hạn như ống kính 400mm có trường nhìn (foV) chỉ 5 ° sẽ có trường cong theo hình vòng cung 5 ° của hình cầu. Một thấu kính không quan sát có foV 45 °, chẳng hạn như 50mm, sẽ có trường cong hình dạng của một cung 45 ° của hình cầu. Như bạn có thể thấy, vào thời điểm một ống kính như mắt cá 8-15mm được xem xét, foV trên cảm biến FF đạt tới 180 ° và độ cong trường của ống kính không quan sát sẽ có hình dạng của một nửa hình cầu!

Hầu hết các ống kính được sử dụng bởi các thiết bị chụp ảnh hiện đại không phải là ống kính đơn giản. Chúng là các thấu kính ghép với một số thành phần kết hợp thành nhiều nhóm. Hầu hết các bổ sung ngoài một ống kính đơn giản là để cho phép những thứ như lấy nét gần, thu phóng và điều chỉnh quang sai. Một quang sai như vậy thường được điều chỉnh ở mức độ này hay mức độ khác là độ cong trường. Điều này khá đơn giản trên một ống kính có trường nhìn hẹp (foV) vì độ cong kém rõ rệt hơn nhiều so với ống kính có trường nhìn rộng. Bao nhiêu, nếu có, độ cong trường được điều chỉnh tùy thuộc vào thiết kế của từng ống kính.

Một ống kính như Rokinon 8 mm T3.8 Cine Fisheye cho Canon được hiệu chỉnh rất tốt và mang lại gần như một mặt phẳng tiêu cự phẳng khi được sử dụng trên cảm biến APS-C cho một đường chéo foV khoảng 167 °. Ở đầu kia của quang phổ, một thấu kính sụn đơn có cùng foV sẽ có độ cong trường rất rõ. Hầu hết các thiết kế là một nơi nào đó ở giữa.

— Michael C
nguồn

Có phải điều này ngụ ý rằng độ cong trường ảnh hưởng bởi kích thước cảm biến? Vì trường nhìn lớn hơn? Điều này có vẻ rất đáng ngạc nhiên!

— Itai

Không hẳn vậy. Hình cầu có cùng kích thước cho một ống kính cụ thể. Bao nhiêu hình cầu đó trong foV phụ thuộc vào kích thước của cảm biến. Nếu bạn sửa đổi khoảng cách chụp để bù cho cảm biến có kích thước khác nhau thì bạn sẽ thay đổi mối quan hệ giữa độ dài tiêu cự, khoảng cách lấy nét và độ sâu trường sẽ làm cho cùng một độ cong trường không đáng chú ý. Đây là một trong nhiều lý do tại sao cùng một ống kính trên máy ảnh FF thể hiện các cạnh mềm hơn so với khi nó được gắn trên thân máy, giả sử trung tâm của ống kính là thứ được tập trung vào mục tiêu phẳng trong cả hai trường hợp.

— Michael C

Hãy nhớ rằng, đây là trong bối cảnh của một ống kính đơn giản không quan tâm . Nhưng điều tương tự cũng đúng với một thấu kính đã hiệu chỉnh theo nghĩa là bất kể hình dạng của mặt phẳng có tiêu cự sắc nét nhất (cho dù hình cầu, phẳng, một cái gì đó ở giữa hoặc thậm chí là một hình dạng không đều được tạo bởi các thành phần thấu kính hiệu chỉnh) góc nhìn liên quan trực tiếp đến kích thước cảm biến xác định bao nhiêu hình dạng đó nằm trong một phần của vòng tròn hình ảnh được chiếu trên cảm biến.

— Michael C