Dari komentar Matt Grum ke pertanyaan saya sebelumnya , saya mengetahui bahwa produsen dapat dengan santai "membulatkan" panjang fokus aktual lensa ke sejumlah angka bagus yang dicetak pada kotak dan disimpan ke dalam EXIF. Dari jawaban untuk pertanyaan yang sama, sepertinya saya perlu tahu panjang fokus sebenarnya dari lensa untuk menguji aperture apa yang digunakan.

Saya juga mendengar bahwa sebagian besar lensa akan berubah focal length ketika fokus sangat dekat.

Bagaimana cara saya menguji focal length apa yang sebenarnya digunakan lensa saya ketika fokus pada jarak tertentu? EXIF jelas tidak akan membantu saya di sini, karena data diletakkan di sana oleh pabrikan.

Ada metode matematika / pengukuran untuk menghitung panjang fokus efektif lensa dengan mengukur sudut pandangnya.

The rumus untuk sudut pandang diberikan sebagai

Untuk menghitung panjang fokus efektif (f), rumus turun menjadi:
f = d / (2 * tan (α / 2)) -> Persamaan1

Di mana d mewakili ukuran sensor dalam arah yang diukur. d akan menjadi 24 jika Anda menggunakan kamera full frame.

Sekarang mari kita memiliki pengaturan berikut untuk mengukur α

Anda memiliki kamera yang duduk pada ketinggian H dari tanah dan jarak X dari dinding dengan skala. Sekarang ambil gambar dan Anda harus bisa membaca ketinggian maksimum yang bisa dilihat lensa (ini akan menjadi H + Y).
Sekarang mengetahui X dan Y, kita dapat menghitung setengah sudut pandang (yaitu α / 2) menggunakan tautan ini (X akan menjadi sisi yang berlawanan dan Y sisi yang berdekatan)

Sekarang setelah Anda mengetahui α / 2, gunakan pada Equation1 untuk menghitung panjang fokus efektif lensa.

Nilai ini hanya akurat sebagai ukuran Anda.

Sunting 1:
Sehubungan dengan pertanyaan mattdm: Apakah dimensi sensor yang dinyatakan pabrikan cukup dekat?
Dengan mengacu pada ukuran sensor kamera di tautan ini: di sini dan di sini
Kita dapat secara logis mengasumsikan bahwa pembuat kamera atau setidaknya Canon dan Nikon membulatkan ukuran sensornya 1/10 mm. yaitu ada kemungkinan kesalahan +/- 0,05mm jika mereka membulatkan ukuran sensor.
Mari kita perhatikan 3 jenis lensa:
1. Lensa sudut lebar (katakanlah 13mm, sudut pandang: 85,4)
2. Lensa normal (50mm, sudut pandang 27.0)
3. Lensa telefoto (300mm, sudut pandang: 4,58)

Efek dari perubahan 0,05mm dalam ukuran sensor adalah:
perubahan untuk lensa Angle lebar = 0,05 / (2 * tan (85,4 / 2)) = 0,04613 mm appx.
Yang mewakili perbedaan 0,35% (yaitu (0,04613 / 13) * 100)

ubah untuk lensa normal = 0,05 / (2 * tan (27/2)) = 0,012 mm appx.
Yang mewakili perbedaan 0,024% (yaitu (0,012 / 50) * 100)

perubahan untuk lensa telefoto = 0,05 / (2 * tan (4,58 / 2)) = 0,0019 mm appx.
Yang mewakili perbedaan 0,0006% (yaitu (0,0019 / 300) * 100)

Dengan demikian kita dapat melihat bahwa dengan lensa sudut lebar 13mm dan mengambil kesalahan 0,05mm dalam pengukuran pabrikan, perubahan panjang fokus hanya 0,35%.

Saya harap matematika saya benar.

Sunting 2:
Mengacu pada pertanyaan Imre tentang pengukuran untuk X & H,
H harus diukur dari ground ke pusat horizontal sensor.
X adalah jarak antara sensor dan dinding.

Dengan asumsi lensa standar, kamera standar, yaitu pengaturan dapat dimodelkan sebagai kamera pin-hole . Ini tidak bekerja dengan memiringkan / menggeser, dan mungkin tidak dengan lensa sudut lebar (jika Anda ingin tahu tentang itu, kita bisa menyelesaikannya).

Dalam visi komputer, seringkali sifat intrinsik kamera dihitung. Intrinsik karena mengacu pada pengaturan kamera di dalam kamera. Sifat ekstrinsik adalah orientasi dan posisi. Properti intrinsik ada beberapa, di antaranya pembesaran. Solusi saya adalah:

• Gunakan alat standar dari Computer Vision (CV) untuk mengkalibrasi kamera dan lensa pada pengaturan yang diberikan.
• Cari ukuran piksel untuk kamera Anda.
• Minta orang lain untuk mengubah perbesaran menjadi focal length. (Saya belum tahu bagaimana ini bekerja)

Kalibrasi

Kalibrasi di CV sebagian besar dilakukan menggunakan pola papan catur. Anda mengambil beberapa (~ 10) foto dari pola itu dari berbagai posisi dan jarak. Algoritma kemudian bekerja dengan cara berikut:

Berpura-puralah bahwa Anda mengetahui posisi masing-masing simpul di papan tulis, temukan satu set parameter pada model kamera yang paling baik menjelaskan melihat semua titik di papan tulis dalam gambar.

Secara teori saya akan merekomendasikan OpenCV untuk ini, ia memiliki contoh kode untuk itu. Tapi ini mungkin tidak terlalu praktis (Anda harus menginstal OpenCV untuk ini, dan mungkin mengubah sedikit kode.). Mungkin ada solusi lain di luar sana yang melakukan ini.

Menghitung panjang fokus

Hasil langkah kalibrasi adalah matriks K (disebut matriks intrinsik). Ini memetakan titik 3-ruang dalam sistem koordinat kamera ke titik 2-ruang yang homogen pada bidang gambar.

$     \alpha 0      p_x
 K =  0      \alpha p_y
      0      0      1 $ (Multiple View Geometry, p. 157, 2nd Ed, 2003, Hartley & Zisserman)

Kami hanya peduli tentang \ alpha di sini. p_x adalah sekitar setengah lebar sensor dalam pixel, sama dengan p_y, ini berhubungan dengan tempat sinar utama memotong bidang gambar. Menariknya, kamera ponsel murah saya melanggar lebih dari DSLR yang bagus, atau bahkan webcam mahal, atau kamera iPhone 4.

\ alpha kemudian terkait dengan focal length. \ alpha = f m. m adalah jumlah piksel per satuan jarak dalam koordinat gambar. f adalah panjang fokus. Tetapi perhatikan: ini ada dalam model kamera lubang jarum, jadi jarak antara bidang gambar dan lubang kamera. Saya tidak yakin bagaimana menemukan fotografer focal length memikirkannya.

Alternatif

Seseorang memposting tautan tentang pendekatan yang berbeda: http://www.bobatkins.com/photography/technical/measuring_focal_length.html Turun di "The Easy Way" di artikel itu, metode yang berbeda diusulkan. Diberi dua bintang, lihat posisi bintang-bintang dan hitung sudut di antara mereka. Kemudian lihat bagaimana pengaturan kamera Anda mengukur sudut itu. Baca tautan untuk mengetahui lengkap.

Kelemahan dari itu adalah bahwa itu tidak akan bekerja dengan jarak fokus tetapi hanya fokus pada tak terbatas. Di sisi lain, pendekatan saya tidak akan bekerja tanpa batas. Atau perlakukan 500 m sebagai tak terbatas, beli ladang jagung dan potong pola papan catur ke dalamnya, sewa pesawat dan ambil foto dari 500 m ke atas ...

Hitung M perbesaran lensa menggunakan objek dan ukuran gambar. Dengan M dan jarak objek, panjang fokus lensa dapat dihitung.

Saya melihat "Metode mudah" Bob Atkins, tetapi membuat Anda mengerjakan beberapa data astro.

Versi saya tentang metodenya menyediakan semua info dan tautan astro cara-cara, dengan petunjuk langkah demi langkah, dan akan secara signifikan lebih mudah bagi para pemula untuk diimplementasikan.

http://www.pentaxforums.com/forums/pentax-lens-articles/169225-using-2-stars-determine-actual-focal-length-lens-distance.html

Anda dapat mengatur lensa pada sandaran seperti buku sehingga membuat bangku optik kasar. Baik menerangi target. Yang terbaik adalah penguasa. Sesuaikan lensa sehingga gambar penggaris jatuh pada layar kertas putih.

Mengotak-atik jarak sampai gambar penguasa adalah "seukuran". Anda tahu, 1: 1 atau disebut "perbesaran satu". Menggunakan penggaris lain, mengukur jarak antara tanda pada gambar aturan yang diproyeksikan. Menggunakan dua penguasa identik membantu. Sekarang tentukan pembesaran 1: 1 yang diperlukan.

Sekarang ukur jarak antara target dan layar. Bagilah nilai ini dengan 4. Jawaban ini memberikan focal length lensa.