題:
如何計算延長管的效果?
Matt Bishop
2010-12-10 19:19:28 UTC
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必須對延長管與鏡頭之間的差異進行數學描述,這可以很容易地描述嗎?

(例如,使用增距鏡時,您可以說“一個2倍增距鏡會將一個Y-mm鏡頭變成一個2Y-mm鏡頭,並使您失去2個停頓位置。”延長管是否有類似的東西?)

如果您對放大倍數沒什麼可說的,一般來說,最近焦距的變化如何?

如果我們把鏡頭排除在外又該如何呢?是否有一般方法可以比較(例如)12mm和24mm延長管對 same 鏡頭?

五 答案:
jrista
2010-12-11 07:44:12 UTC
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我確實相信您可以使用一些公式。就Matt Grum而言,我尚未使用變焦鏡頭對其進行測試,據我目前的了解,它們僅適用於定焦(定焦)鏡頭。您沒有專門指定變焦鏡頭,所以...

計算鏡頭放大倍率的最簡單方法是通過以下公式:

 放大倍率= TotalExtension / FocalLength M = TE / F  

要使用擴展管計算放大倍數,您需要知道總的擴展...即鏡頭本身提供的擴展以及由延長管提供。如今,大多數鏡頭統計數據都包括固有倍率。如果我們使用佳能的50mm f / 1.8鏡頭,則固有倍率為0.15倍。我們可以解決擴展鏡頭內置的問題,例如:

  0.15 = TE / 50 TE = 50 * 0.15 TE = 7.5mm  

現在可以如下計算附加擴展:

 放大倍率=(IntrinsicExtension + TubeExtension)/ FocalLength M = IE + TE / F  

如果我們假設25mm通過延長管進行的額外延長:

  M = 7.5mm + 25mm / 50mm M = 32.5mm / 50mm M = 0.65x  

一個相當簡單的方法公式,可以讓我們相當容易地計算放大倍率,假設您知道透鏡的固有放大倍率(或其固有延伸率)。如果我們假設出色的50mm透鏡是您要延伸的透鏡,則可以創建1:1宏觀放大率,需要50mm的延伸長度。這裡的問題是,如果添加過多的擴展,聚焦的世界平面( )可能僅會在鏡頭本身的內部結束。此外,這裡假設使用“簡單”鏡片,該鏡片具有非常明確和眾所周知的特徵(即簡單的單元素鏡片)。

在現實世界中,不太可能對任何特定的鏡頭特性有清晰的了解。對於內部對焦的鏡頭或變焦鏡頭,上面的簡單公式不足以讓您準確地計算出任何給定鏡頭,焦距和擴展範圍的最小對焦距離和放大倍數。

這裡有一些我發現的資源,它們提供了一些有用的信息,可能有助於您的工作:

p>

奇怪的是,我正在延伸的鏡頭是50mm f / 1.8 *(好吧,*其中一個),這些鏈接看起來也非常有用。謝謝!
好答案,正是我在找什麼!您使用TE來縮寫“ Total Extension”和“ Tube Extension”,這只是讓我感到煩惱。
John Cavan
2010-12-10 20:43:45 UTC
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我認為可以這樣描述,實際上 Wikipedia具有相關的公式:

  1 / S1 + 1 / S2 = 1 / f  

其中S1是從對像到前節點的距離,S2是後節點到傳感器的距離,f是焦距。由於加長管增加了S2,因此可以使S1變小,因此您可以將焦點聚焦得更近。

該公式假定您知道前後模態點,這通常不是製造商指定的,因此您必須為每個鏡頭進行測量。另外,該公式不適用於在對焦時會改變焦距的鏡頭,因此我認為這並不像追問者那樣。
對於簡單的(即單元素)鏡頭,焦距永遠不會改變(除非您改變鏡頭的形狀-或除非您非常專一併談論不同顏色的光等),否則這是絕對正確的(實際上,移動鏡頭的位置是無論如何都要改變焦點的全部操作,因此延長管只能讓您進一步移動它)。對於復雜的(多元素)鏡片,我不太了解光學原理,無法確定同樣適用。但是電影機始終是焦點的“目標”,對吧?所以...我會這樣認為。
我的一些學習資源(我希望稍後可以匯總一下自己的答案,不過現在還沒有時間):http://www.youtube.com/view_play_list?p=F703024381DE9004-和特別是這兩個:http://www.youtube.com/watch?v=oKfqO4tBfPc&p=F703024381DE9004和http://www.youtube.com/watch?v=mjIfdXnhyQI&p=F703024381DE9004
@Matt Grum-我認為方程式說明了其背後的原理,這似乎是問題的癥結所在。至少它對我有用。 :)
@John Cavan-該公式很好地說明了延長管為何會減小最小聚焦距離,但我認為提問者正在尋找一個公式,他可以用來判斷給定透鏡需要購買多少長度的延長管以增加放大倍率x時間,不幸的是在一般情況下是不可能的...
@Matt Grum。同意,但是您可以與政府進行足夠的合作!
大聲笑!
由於鏡頭的焦距是在無窮遠聚焦的情況下測量的,因此當將焦距調整到更短的距離時,焦距會在技術上發生變化。
Matt Grum
2010-12-10 20:59:34 UTC
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編輯以回答後續問題,因為您知道一定長度的鏡筒在特定鏡頭上的作用,您可以從John方程中計算出缺失值,您應該能夠估計不同長度管的效果。再次,這些值將受鏡頭聚焦方法的限制,但應該會給您一個足夠好的主意。

通常沒有。當然,有一個公式,但是您需要了解鏡頭的內部配置,並且通常需要了解鏡頭設計的某些元素。

延長管通常會改變有效焦距鏡頭的實際焦距只是玻璃的彎曲強度的特性,因此在移動時不會改變),但多少取決於鏡頭的設計。這很大程度上與光線離開鏡頭背面的角度有關。如果您使用物鏡遠心鏡頭(一種特殊的鏡頭,光線彼此平行出射),那麼與膠片平面的距離無關緊要,因為光線是平行的,它們將不再會聚或發散。

如果查看廣角鏡頭的背面,則後部元件非常靠近鏡頭的背面。現在看望遠攝鏡頭,最後一塊玻璃和底座之間會有一個縫隙,就好像鏡頭已經有一個延長管一樣。延長管在這兩個不同的鏡頭上的行為會完全不同。聚焦方法(內部與外部)也影響添加擴展管的結果。

因此,簡而言之,恐怕沒有比望遠鏡蓋望遠鏡更簡單的公式了。

說焦距變化真的準確嗎?我對光學的任何細節的了解都還處於初期,但是到目前為止,我的理解是,通過移動鏡頭(擴展管確實可以完成所有操作),焦距不會改變(儘管放大倍數可能會變嗎?我們統稱為“有效焦距”),但是焦距* plane *的距離發生了變化,這導致對焦平面發生了變化...我將嘗試查找一些資源並將其發布在一個答案。我-但是-認為這個答案實際上是有問題的。我認為。
正如我所說,焦距是否改變以及改變的程度取決於鏡頭。對於最簡單的針孔鏡頭,如果將針孔移離相機更遠,很容易看到焦距會發生變化,因為焦距是“定義”為從針孔到成像平面的距離!
啊,但針孔不是透鏡,據我了解,對於*透鏡*(或通常的光學系統?),焦距不是由點與成像平面之間的距離定義的,而是由鏡頭中心和一個點,輸入平行線。那不正確嗎? (注意:請參閱我對約翰回答的評論中的視頻鏈接-http://photo.stackexchange.com/questions/5603/how-to-define-what-an-extension-tube-does/5604#5604-也,請注意,我確實是在問;在這個級別上理解光學是相對較新的。)
是的,您是對的,針孔沒有焦距,因為焦距描述了鏡片彎曲光線的能力,我的意思是說,松孔系統的有效焦距是針孔與屏幕之間的距離,即與具有相同fl的鏡頭具有相同的視野。關鍵是您需要對成像系統進行假設,以預測如果您更改其中一個參數卻不知道其他參數時系統的行為。
calocedrus
2017-06-21 06:33:22 UTC
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彩色劍橋有一個在線放大率計算器。並引用網站上的內容:

延長管可將鏡頭放大倍率提高到等於放大倍數距離除以鏡頭焦距。

這意味著,

  M_ExtendedLens = M_Lens + ExtensionLength / FocalLength  

評論jrista's答案

我很抱歉沒有足夠的代表發表評論,所以在此發表以下評論。 jrista,您的第二個公式是:

 放大倍數=(IntrinsicExtension + TubeExtension)/ FocalLengthM = IE + TE / F  

帶有 IE 自然地讀為 IntrinsicExtension ,這是錯誤的,應該通過引入例如固有倍率 IM (即鏡頭的原始倍率: IM = IE / F ):

 放大倍率=(IntrinsicExtension + TubeExtension)/ FocalLengthM = IM + TE / F  

或者也許您忘記了

此外,您的示例在單位方式上也不是一致的(將[mm]與[mm除以mm]相加,後者為無單位)。應讀取 M = (7.5mm + 25mm)/ 50mm (帶有括號)。

dmkonlinux
2020-05-09 15:41:13 UTC
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如果我們將鏡頭剔除掉怎麼辦:有沒有一般的方法可以比較(例如)同一個鏡頭上的12mm和24mm延長管的效果?

我決定測試此處其他答案中提到的關係,例如:放大倍率=鏡頭和鏡筒的延伸量/鏡頭的焦距。

我有OM50mm f1.8(我不知道這是放大倍率還是延伸特性)和三個延伸管,分別為12mm,20mm和36mm。我通過適配器將12毫米和36毫米安裝到具有4/3傳感器(尺寸為17.3毫米乘13毫米)的Olympus E-520(根據維基百科)。這款10百萬像素的相機可提供3648 x 2736像素的jpg圖像,因此:3720 / 17.3 = 215.03像素/毫米(ppm)或2800/13 = 215.39ppm。

然後我在最小聚焦距離和光圈為f8,並在開源圖形編輯器Gimp中將其打開。在菜單“圖像”>“打印尺寸”中,我將dpi設置更改為215.2ppm,從而給出了17.29mm x 13.01mm的打印尺寸(如果您的“查看”菜單設置不是點對點,則圖像將以該尺寸顯示在屏幕上的100%視圖下)放大)。按shift + m激活測量工具,並且單位選定為mm,在檢查圖像標尺時,標尺上的缺口在Gimp中以1.022mm的距離測量。

screenshot: picture of steel ruler opened in Gimp

不太精確,很難說是科學的,但有跡象表明48mm的延長管在我的50mm鏡頭上給我的放大倍率約為1:1。使用相同的方法,可以感覺到通過使用不同的延長管組合獲得的放大倍數。



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