độ dài tiêu cự thay đổi trên một hình ảnh?

Nếu một hình ảnh được chụp trên một bề mặt phẳng song song với một ống kính (được cho là hoàn hảo), thì tỷ lệ của các vật thể (và do đó là tiêu cự) có đồng nhất trên toàn bộ hình ảnh không? ví dụ. Một đối tượng ở trung tâm của một hình ảnh đo nhỏ hơn trên một cạnh?

Thực sự không có thứ gọi là thấu kính trực tràng 'hoàn hảo về mặt lý thuyết' với trường lấy nét hoàn toàn phẳng và không bị biến dạng hình học. Ngay cả một ống kính hoàn toàn phù hợp với kế hoạch chi tiết của nó cũng không thể hiện được sự hoàn hảo như vậy. Một thấu kính mỏng lý thuyết cho thấy độ cong trường cũng như một số quang sai khác . Các yếu tố khắc phục khác nhau được sử dụng để điều chỉnh các quang sai này dẫn đến trường lấy nét có hình dạng giống như mì lasagna hơn là mặt phẳng. Trong một ống kính trường phẳng chất lượng rất cao, mì lasagna gần như phẳng, nhưng nó vẫn có một số sóng trong đó. Ống kính hợp chất cũng có biến dạng hình học.

Nói cách khác, sự biến dạng hình học không phải do chúng ta không thể chế tạo một ống kính hoàn toàn phù hợp với kế hoạch chi tiết của nó. Sự biến dạng vốn có trong thiết kế của chính ống kính và các tính chất của quang học khúc xạ và ánh sáng khả kiến. Không có cách lý thuyết nào để hoàn toàn chính xác cho tất cả các biến dạng hình học ở tất cả các bước sóng của ánh sáng khả kiến ​​đồng thời. Điều này là do các thấu kính khúc xạ giống nhau sẽ bẻ cong các bước sóng ánh sáng khả kiến ​​khác nhau bằng các lượng hơi khác nhau. Nếu chúng ta tạo ra một ống kính hoàn hảo cho một bước sóng, bước sóng dài hơn và ngắn hơn bước sóng tối ưu vẫn sẽ chứng minh quang sai như quang sai màu, đó là sự khác biệt về độ phóng đại do sự khác biệt về bước sóng đối với thiết kế ống kính đó.

Biến dạng hình học được điều chỉnh ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn, tùy thuộc vào thiết kế cụ thể của ống kính. Biến dạng ống kính dẫn đến các mục trong các phần của trường nhìn của ống kính được phóng to nhiều hơn hoặc ít hơn so với các phần khác của trường nhìn. Nếu trung tâm được phóng to hơn các cạnh và góc xung quanh, thì chúng ta gọi đó là biến dạng nòng súng vì nó trông giống như một bên của một cái thùng gỗ cũ phình ra ở trung tâm. Nếu trung tâm được phóng to ít hơn các cạnh thì chúng ta gọi đó là méo méo vì nó giống với gọng kìm được sử dụng bởi các thợ may. Có những trường hợp có một hỗn hợp của cả hai loại biến dạng và chúng ta thường gọi đó là biến dạng ria mép .

Mặc dù chúng ta thường không đề cập đến các độ phóng đại khác nhau trong các khu vực khác nhau của trường nhìn của ống kính do biến dạng hình học là có độ dài tiêu cự khác nhau, đó là những gì đang xảy ra và có thể đo được.

DxO Mark chứng minh điều này với biểu đồ "Hồ sơ biến dạng" của họ. Trục dọc là "tiêu cự thực" tính bằng milimét. Trục hoành là vị trí từ tâm của trường nhìn của ống kính ở bên trái sang cạnh bên phải. Ba ống kính này cho thấy độ méo của nòng súng khi các ống kính được phóng to hết cỡ tới 24mm. Lưu ý rằng trung tâm của hai trong ba ống kính có độ phóng đại phải ở mức 24mm, nhưng độ phóng đại giảm xuống khoảng 23mm bởi các cạnh. Các ống kính khác bắt đầu ở giữa ở mức 24,5mm và giảm xuống còn khoảng 23,5mm ở cạnh.

Ở đầu kia của phạm vi độ dài tiêu cự của chúng, ba ống kính này cho thấy méo méo, khá điển hình của ống kính zoom. Lưu ý rằng ống kính 24-70 chỉ tăng từ khoảng 67mm lên khoảng 68,5mm từ giữa đến mép. Hai ống kính 24-105 mỗi ống kính tăng thêm một chút, từ khoảng 105mm đến 108mm và từ 103mm đến khoảng 107mm.

Nói chung, ống kính zoom trực tràng thường biểu hiện biến dạng hình học nhiều hơn so với ống kính một tiêu cự trực tuyến, đặc biệt là ở các cực trị của dải tiêu cự của chúng. Ngay cả hầu hết các ống kính zoom rất đắt tiền cũng cho thấy độ méo hình học nhiều hơn so với nhiều ống kính một tiêu cự được thiết kế tốt và có giá khiêm tốn hơn. Tỷ lệ giữa độ dài tiêu cự ngắn nhất và dài nhất của ống kính zoom càng lớn thì càng khó kiểm soát độ méo ở cả hai đầu của phạm vi độ dài tiêu cự. Sửa nó nhiều hơn ở một đầu của phạm vi độ dài tiêu cự có xu hướng làm cho nó tồi tệ hơn ở đầu kia. Điều này đặc biệt đúng với các ống kính có thiết kế lấy nét lại ở đầu rộng của dải tiêu cự và chuyển sang telethiết kế bởi độ dài tiêu cự dài hơn của họ. Điều này, cùng với khẩu độ tối đa hẹp hơn, là một trong những nhược điểm lớn nhất của ống kính zoom tỷ lệ rất lớn 'tất cả trong một' như ống kính 18-300mm.

Có hiện tượng quang sai méo "thùng" và "pinc Muff" liên quan đến sự thay đổi độ phóng đại trên ảnh - điều này không được thảo luận về sự thay đổi độ dài tiêu cự.

Với độ méo thùng, các vật thể ở gần trung tâm của hình ảnh được phóng to hơn so với các mặt. Vì vậy, thay vì trông giống như một mặt phẳng, bạn nhìn thấy một cái gì đó trông giống như một bên của một cái thùng. Với méo méo, bạn sẽ có được hiệu ứng lõm nhiều hơn.

Để biết thêm thông tin, hãy xem bài viết của Wikipedia về quang sai

Một thấu kính trực tràng là một thấu kính giữ các đường thẳng. Dễ dàng thấy rằng điều này có nghĩa là các vật thể có cùng kích thước vẫn còn như vậy cho dù chúng nằm ở đâu trong hình ảnh.

Các ống kính điển hình chúng tôi sử dụng là trực tràng (không có lỗi quang học, nhưng bạn cho rằng đó là một ống kính hoàn hảo), nhưng ống kính góc rất rộng thường là ống kính mắt cá cong, không giữ đường thẳng và kích thước không đổi.

Theo định nghĩa, độ dài tiêu cự là một phép đo được thực hiện khi ống kính đang chụp ảnh một vật ở xa (∞ vô cực). Khi chụp ảnh các vật thể gần đó, ống kính khoảng cách đến hình ảnh được kéo dài. Chúng tôi đang nói chuyện, tập trung trở lại tập trung.

Tất cả các ống kính chiếu hình ảnh tròn lớn hơn nhiều so với cảm biến kỹ thuật số hoặc phim. Hình ảnh này ở mức sáng nhất và sắc nét nhất ở khu vực trung tâm của hình ảnh được chiếu. Cả độ sáng và độ sắc nét đều rơi ra ở các cạnh của khung. Phần hình ảnh đó hữu ích về mặt hình ảnh được gọi là vòng tròn của định nghĩa tốt. Lý do cho sự sụp đổ là rất nhiều, tuy nhiên, nhìn lại ống kính từ trung tâm, người ta thấy một vòng tròn, nhìn lại từ các cạnh của khung hình, người ta thấy một hình bầu dục. Nói cách khác, khẩu độ tròn được coi là hình bầu dục khi nhìn từ các cạnh của định dạng. Bạn cần biết rằng diện tích bề mặt của ống kính được rút ngắn khi nó chiếu hình ảnh gần ranh giới của vòng tròn có độ nét tốt. Ở đây ít ánh sáng đến cộng với các vòng tròn nhầm lẫn cũng có hình bầu dục. Đây giống như chùm tia tròn của đèn pin chiếu trên bề mặt từ một góc. Dự phòng này được gọi là lỗi cosign và chiếm ít năng lượng ánh sáng đến các cạnh (họa tiết). Bởi vì các yếu tố này và các yếu tố khác, định nghĩa rơi ra ở các cạnh.

Một khía cạnh khác đi vào chơi là độ sâu của trọng tâm, một đối trọng của độ sâu của trường. Chúng ta đang nói về hình ảnh khoảng cách dung sai đến ống kính. Các tia hội tụ đến từ trung tâm đến một tiêu điểm ở một khoảng cách khác so với các tia tới từ rìa của thấu kính. Do đó, khoảng cách lấy nét phía sau thay đổi trên diện rộng hình ảnh.

Điểm mấu chốt là, tất cả các ống kính phải chịu quang sai phải được giảm nhẹ. Cái nào sẽ được hiệu chỉnh cao nhất dựa trên nhiệm vụ thiết kế của ống kính. Biến thể trong khoảng cách tập trung trở lại từ trung tâm đến cạnh là một trong những sai lầm mà chúng tôi buộc phải đối phó.