Dari titik referensi mana panjang fokus lensa dihitung?
Jawaban:
Mari kita mulai dengan kasing sederhana, satu elemen:
Dari atas: Lensa positif / cembung, lensa negatif / cekung, cermin cekung, cermin cembung.
Sinar paralel yang masuk ke lensa akan fokus di beberapa titik (F), dan panjang fokus (f) diberikan oleh jarak antara pusat lensa ( pusat optik ) dan titik fokus.
Jadi titik referensi adalah pusat optik elemen tunggal.
OK, tapi bagaimana dengan lensa multi-elemen?
Untuk lensa multi-elemen tidak ada titik referensi yang dapat Anda temukan dengan mudah . Seperti kata David, titik referensi adalah pusat elemen tunggal hipotetis dengan panjang fokus yang sama.
Titik referensi ini dapat berada di mana saja - di depan elemen pertama, di dalam lensa, atau di belakang elemen terakhir.
Bagaimana pusat optik dapat digeser di luar lensa?
Grup telefoto : Paling umum dengan menggunakan apa yang disebut grup telefoto:
Dalam diagram ini ada dua kelompok elemen. Kelompok pertama (ke kiri) bertindak seperti lensa "normal" (cembung atau positif), menyebabkan sinar (garis biru) menyatu. Grup kedua (ke kanan) adalah grup telefoto, bertindak sebagai lensa negatif yang menyebarkan sinar.
Efek bersihnya adalah titik fokus akan "melihat" persamaan elemen positif tunggal lebih jauh (ditunjukkan oleh garis putus-putus merah). Ini adalah pusat optik dari "elemen tunggal ekuivalen" hipotetis ini (H ') yang merupakan titik referensi untuk mengukur panjang fokus (f').
Telefoto terbalik: Anda dapat bertukar grup untuk menempatkan grup telefoto di depan. Kemudian Anda mendapatkan lensa (sudut lebar) di mana jarak antara elemen terakhir dan titik fokus bisa lebih besar dari panjang fokus. Konstruksi ini disebut lensa retrofocus .
Mirror: Anda juga dapat menggunakan mirror. Lensa cermin "menggunakan kembali" panjang fisiknya dengan memantulkan sinar bolak-balik. Sekali lagi titik fokus akan "melihat" yang setara dengan satu elemen lebih jauh.
Lensa cermin, di sini dipadukan dengan grup telefoto
Mengapa Anda ingin melakukan itu?
Untuk lensa tele panjang , itu karena desain standar akan memberikan lensa yang secara fisik terlalu lama untuk nyaman:
500mm tele tanpa grup tele. Panjang 500mm harus setidaknya 50 cm (20 ").
Untuk lensa sudut lebar , ini memberi lebih banyak ruang antara lensa dan sensor gambar. Sebagai contoh, ada lensa 10mm untuk DSLR, tetapi 10mm antara sensor dan lensa tidak akan menyisakan ruang yang cukup untuk cermin. Jadi lensa ultrawide umumnya dirancang sebagai lensa retrofocus.
Mata ikan 7.5mm tanpa retrofocus. Perhatikan tabung yang mencuat dari dudukan lensa untuk mendekatkan elemen-elemen ke film. Untuk memasang lensa diperlukan penguncian cermin, dan Anda tidak dapat menggunakan jendela bidik atau pengukuran bawaan saat lensa dipasang. (Gambar dari B&H )
Lalu bagaimana saya bisa memeriksa panjang fokus lensa saya?
Lihat mengukur panjang fokus .
Pendeknya:
- ambil gambar dari dua titik yang jauh
- mengukur sudut antara titik-titik
- mengukur jarak antara titik-titik pada sensor gambar (menghitung piksel antara titik-titik dalam foto, dan memperoleh jarak sensor dari resolusi dan ukuran sensor)
- focal length = jarak-sensor-dalam-mm / sudut-dalam-derajat * (180 / pi)
Sumber:
- http://en.wikipedia.org/wiki/Telephoto_lens
- http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_centre
- http://en.wikipedia.org/wiki/Focal_length
- http://en.wikipedia.org/wiki/Ang%C3%A9nieux_retrofocus
- http://www.bobatkins.com/photography/technical/measuring_focal_length.html
Gambar: Lensa mata ikan dari B&H, gambar lain dari Wikipedia.
Wikipedia memberikan jawabannya ...
"Ketika lensa fotografi diatur ke" infinity ", titik nodal belakangnya dipisahkan dari sensor atau film, pada bidang fokus, oleh panjang fokus lensa."
Yang mengarah ke pertanyaan ... Apa itu poin nodal? Juga dijawab oleh Wikipedia sebagai:
"Titik-titik nodal depan dan belakang memiliki sifat bahwa sinar yang diarahkan pada salah satunya akan dibiaskan oleh lensa sedemikian rupa sehingga tampaknya berasal dari yang lain, dan dengan sudut yang sama sehubungan dengan sumbu optik."
Dengan struktur kompleks yang merupakan lensa kamera modern, titik nodal belakang tidak selalu berada di tempat yang sama, sehingga pertanyaan tentang ketepatan akan tergantung pada lensa.
Untuk memperluas pada titik Nodal:
Definisi sederhana: lensa ini berada di tengah lensa meniskus elemen tunggal ekuivalen yang memiliki panjang fokus dan bukaan yang sama dengan lensa majemuk yang diuji.
Aspek yang paling praktis dari Titik Nodal lensa adalah titik di mana lensa dapat diayunkan tanpa menghasilkan gerakan apa pun dalam gambar. Untuk lensa satu elemen sederhana, simpulnya ada di tengah lensa; untuk sistem optik terlipat seperti teleskop Schmidt-Cassegrain, simpulnya ada di depan lensa.
Agak sulit untuk melakukan tes fisik untuk menemukan titik nodal lensa. Saya akan mencoba menjelaskannya tanpa bantuan visual:
Pertimbangkan pemasangan tripod. Sumbu vertikal rotasi kepala tripod akan menjadi tempat di mana kita akan meletakkan simpul lensa. Untuk melakukan ini, lensa harus dipasang pada pelat yang memungkinkan jarak dari sumbu tripod menjadi bervariasi. Selain itu, gambar harus diproyeksikan ke layar yang tidak terpasang pada lensa (sehingga bodi kamera tidak dapat digunakan!). Kami mencari kombinasi posisi layar dan pengaturan penggeser di mana kepala tripod dapat diputar dan satu-satunya efek pada gambar adalah vignetting ketika sumbu optik lensa bergerak masuk / keluar agar sejalan dengan layar.
Implikasi praktis yang nyata muncul saat Anda mengambil bidikan panorama. Agar ada sedikit distorsi antara gambar - dan karenanya lebih baik penjahitan atau pelacakan - kamera harus diputar di sekitar titik nodal. Jadi, menempatkan kamera saku Anda - atau bahkan DSLR pro mewah Anda - pada tripod secara langsung, menggunakan titik mount tubuhnya, akan berarti Anda berputar di sekitar titik nodal dan bidang gambar, kecuali mungkin dengan beberapa lensa sudut lebar.
Secara umum, untuk lensa fov 1: 1 (50mm pada imager ukuran penuh, atau pada badan film 35 mm), node akan berada di suatu tempat dekat tengah lensa. Untuk lensa zoom pada zoom penuh, kemungkinan besar berada di depan, dan untuk sudut lebar akan berada di suatu tempat di belakang pusat lensa. Apa pun yang Anda gunakan, node akan berada pada focal length yang dinyatakan di depan gambar kamera.
(ini adalah subjek dari salah satu lab Fisika saya yang lebih intens pada hari itu, jadi bahkan jika saya mendapat nilai A untuk itu ada celah memori 45 tahun twixt sekarang dan kemudian, tapi saya pikir saya masih memiliki rincian umum sekarang) .