Как проверить, какая диафрагма на самом деле используется?

13

Мне кажется странным, что Canon EF 100-400mm f / 4.5-5.6L покончил с передним элементом всего лишь около 63 мм, как сообщает @jrista - этого было бы достаточно только для f / 6.3 при 400 мм, пропуская спецификации на треть остановки.

Это заставляет меня задуматься, возможно ли измерить, какая диафрагма фактически используется во время фотографирования. Это было бы полезно как в описанном случае, так и при изучении того, насколько точной является остановка на меньшую апертуру.

Итак, мой вопрос - как измерить, какая диафрагма фактически используется для фотографирования? Это нормально, если сцена должна быть специально построена / измерена для выполнения теста.

Имре
источник
4
Производители иногда берут на себя смелость, когда дело доходит до спецификаций. Я использовал объективы, у которых заявленное фокусное расстояние меньше как минимум на 10%, когда вы учитываете немного более короткое фокусное расстояние, немного меньшую максимальную диафрагму и несколько миллиметров в измерении Jrista, баланс восстанавливается!
Мэтт Грум
4
И именно поэтому я считаю глупым говорить «ISO 256 000» вместо «ISO 250k».
Пожалуйста, прочитайте профиль

Ответы:

2

Вероятно, вы можете рассчитать это, переставив формулу DOF для решения c, или circleOfConfusion, как указано @MattGrum. Некоторое время я не пытался перестроить такую ​​сложную формулу, как DOF, поэтому я надеюсь, что моя математика здесь верна:

DOF = (2 Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)

Условия этого уравнения таковы:

DOF = глубина резкости
N = f-число
ƒ = фокусное расстояние
s = расстояние до объекта
c = круг путаницы

Для простоты, я собираюсь сократить срок ДОФ к только D .

Теперь, термин для cпоявляется в этом уравнении дважды, один из них в степени двух, так что, вероятно, в конце мы взглянули на какой-то полином. Переставить:

D = (2Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)
D * (ƒ⁴ - N²c²s²) = (2Ncƒ²s²)
Dƒ⁴ - DN²c²s² = 2Ncƒ²s²
0 = 2Ncƒ²s² + DN²c²s² - Dƒ⁴
DN²c²s² - 2Ncƒ⁴AT² - 2Ncƒ2²!

Как указано, перестановка слагаемых дает квадратичный полином. Это делает поиск решения довольно затруднительным, поскольку квадратики являются распространенным типом полинома. Мы можем упростить на мгновение, подставив некоторые более общие термины:

X = DN²s²
Y = 2Nƒ²s²
Z = –Dƒ⁴

Это дает нам:

Xc² + Yc + Z = 0

Теперь мы можем использовать квадратное уравнение для решения c:

c = (–Y ± √ (Y² - 4XZ)) / (2X)

Замена терминов X, Y и Z их оригиналами и сокращение:

c = (–2Nƒ²s² ± √ (4N²ƒ⁴s⁴ + 4D²N²ƒ⁴s²)) / (2DN²s²)

(Вот так, это довольно неприятно, и я надеюсь, что все правильные термины были заменены и введены правильно. Извинения за несоответствия.)

Мой мозг сейчас слишком перегорел, чтобы понять, что именно означает, что circleOfConfusion должен быть квадратичным (т. Е. Иметь как положительный, так и отрицательный результат). Мое первое предположение должно быть таким, которое cрастет, когда вы двигаетесь к камере из фокальная плоскость (отрицательная?), а также вдали от камеры и фокальной плоскости (положительная?), и так как квадратные уравнения растут до бесконечности довольно быстро, это будет указывать на предел того, насколько большим или маленьким может стать круг путаницы , Но опять же, возьмите этот анализ с долей соли ... Я вычеркнул решение для формулы, и это заняло последнюю часть умственных способностей, которую я оставил сегодня. ;)


Если это так, то вы сможете определить максимальный CoC для данной апертуры и фокусного расстояния, который, надеюсь, будет (или позволит вывести) диаметр апертуры (входной зрачок). Я готов поспорить Однако, это на самом деле не является необходимым. Мой анализ связанного ответа на вопрос @ Imre был довольно грубым ... У меня нет возможности наблюдать диафрагму моего 400-миллиметрового объектива на «бесконечности», поэтому я, вероятно, неправильно вижу входного зрачка. Я был бы готов поспорить, что на достаточном расстоянии, которое можно назвать «бесконечностью», диафрагма объектива 100–400 мм f / 5,6 при 400 мм действительно будет иметь такой же диаметр, что и передняя линза, поэтому диаметр не менее 63 мм , Мое измерение диаметра этого объектива также было немного грубым, и оно могло быть и на ± 3 мм. ЕслиПатент Canon на объектив 100–400 мм f / 4-5,6 говорит о том, что фактическое фокусное расстояние объектива составляет 390 мм, а фактическая максимальная диафрагма при «f / 5,6» действительно равна f / 5,9. Это означало бы, что входной зрачок должен был появиться только диаметром 66 мм «на бесконечности», что для моих измерений находится в пределах погрешности. Как таковой:

Я полагаю, что объектив EF 100–400 мм f / 4,5–5,6 L IS USM от Canon, вероятно, точен с точки зрения диафрагмы, с фактическим фокусным расстоянием 390 мм и диаметром входного зрачка 66 мм, каждый из которых будет совмещаться с моим собственным фактические измерения этого объектива.

Йриста
источник
Сложно ... Похоже, алгебра 7-го класса LOL
J. Walker
Процесс - это алгебра, это просто много уродливых терминов, чтобы вписать в квадратное уравнение, что может затруднить поддержание всего остального (особенно, если вы уже работали более 12 часов, и вам не пришлось решить квадратное уравнение для ... лет). Я уже вижу, что забыл закрывающую скобку, которая могла привести к неправильной интерпретации. -.-
Йриста
Я знаю, что это несколько лет спустя, но пара комментариев. 1. Небольшая алгебра и факторинг дадут 2 решения для вашего окончательного уравнения (разделяя ±√...на отдельные решения), c₁ = (ƒ²/DN) * (√(1 + D²/s²) – 1)и c₂ = –(ƒ²/DN) * (√(1 + D²/s²) + 1). Но обратите внимание, что c₂ строго отрицателен, поэтому его можно игнорировать, поэтому только c₁ является реальным решением. Но независимо от комментария 2. это неосуществимо. DoF на самом деле не является «свободной переменной», которую можно измерить, чтобы определить размер размытого круга. Обратите внимание, что DoF определяется в терминах ƒ, N, c и s. ...
scottbb
... и что более важно, когда s равно или превышает гиперфокальное расстояние, DoF бесконечен. Поэтому любое значение s> H бесполезно при использовании этого уравнения. Но коллимированный свет, параллельный оптической оси объектива и фокусирующийся на бесконечности, - это то, как фокусное расстояние и размер входного зрачка действительно измеряются в лаборатории.
scottbb
5

Если у вас есть точечный источник света на известном расстоянии, и вы знаете фокусное расстояние (расстояние, на которое фокусируется объектив), то вы можете рассчитать апертуру на основе размера круга путаницы (круглая капля, которую вы получаете, когда выделите это OOF).

Я не знаю формулу с макушки головы, но ее можно перестроить по формуле глубины резкости (возможно, у меня будет время, когда у меня будет время).

Вы также должны знать точное фокусное расстояние, которое, я подозреваю, может быть частично причиной несоответствия.

Мэтт Грум
источник
1
Я полагаю, что было бы лучше иметь два точечных источника света на известных расстояниях: сфокусироваться на одном, измерить каплю OOF от другого.
Юкка Суомела
1
@jukka Я тоже так думал. По-прежнему остается проблема вычисления правильного фокусного расстояния, что можно сделать с известными размерами объектов на известных расстояниях ...
Мэтт Грум,
@Jukka Измерить ширину вашего светодиода (или другого точечного источника света)?
nchpmn
2
@Crashdown для точности вы хотите измерить нечто большее, чем это. Треугольник светодиодов будет хорошей тестовой установкой. Расстояние между двумя светодиодами дает вам угол обзора и, следовательно, фокусное расстояние, расстояние до двух камер - ваше фокусное расстояние (их фокусировка обеспечивает фокусировку камеры) и, наконец, размер размытия Диск позволяет рассчитать апертуру.
Мэтт Грум
2

Число f диафрагмы описывает количество света, проходящего через объектив, для теоретического одноэлементного объектива это также соотношение между фокусным расстоянием и физическим размером входного зрачка, но ни одна из объективов камеры, продаваемых сегодня, не является одноэлементным объективом.

В 1874 году Джон Генри Даллмейер писал, что единственный способ получить «коэффициент интенсивности» (который был до того, как был введен термин f-число) объектива с более чем двумя элементами - это измерить количество света, проходящего через объектив (поиск «эффективной апертуры» в статье в Википедии о f-числах ).

примечание: я считаю, что это можно рассчитать сегодня, но не с моей математической экспертизой

Итак, что вы должны измерять - это количество света, проходящего через объектив, это было бы легко, если бы у нас была хорошая контрольная точка -

Сделайте снимок однотонной поверхности при постоянном освещении с тем же ISO и скоростью затвора, один раз с эталонной линзой на эталонной апертуре и один раз с тестовой линзой на тестовой апертуре - вычислите разницу интенсивности света между фотографиями, чтобы получить апертуру Разница в остановках.

В реальной жизни у вас нет хорошего ориентира, но вы можете просто взять объектив, который без проблем откроется до f / 5.6 (50 мм f / 1.8, наборный объектив в широком конце или 100-400 в 100мм).

Вам даже не нужно делать ничего особенного с данными изображения, если гистограмма на двух изображениях одинакова, оба были сделаны с одинаковой апертурой.

Если вы хотите получить фантазию и у вас нет объектива, которому можно «доверять», вы, вероятно, можете снять серую карту и использовать экспонометр, чтобы узнать ожидаемую интенсивность или полученную фотографию.

И не забудьте повторить эксперимент несколько раз - механическая апертура на большинстве линз заведомо неточна.

Nir
источник
При использовании другого объектива для справки, вы можете рассчитать разницу значений T-stop на основе экспозиции; чтобы получить диафрагмы, вам также нужно знать разницу передачи линз.
Imre
@Imre - нет, я не думаю, что экспонометры - они позволяют вам ввести ISO и выдержку и дать вам точное значение диафрагмы, не зная, какой объектив я использовал
Nir