Bagaimana cara menguji aperture apa yang sebenarnya digunakan?

13

Sepertinya aneh bagi saya bahwa Canon EF 100-400mm f / 4.5-5.6L tidak jauh dengan elemen depan hanya sekitar 63 mm, seperti yang dilaporkan oleh @jrista - yang akan cukup untuk hanya f / 6.3 pada 400mm, tidak memiliki spesifikasi sepertiga dari perhentian.

Itu membuat saya bertanya-tanya apakah mungkin untuk mengukur aperture apa yang sebenarnya digunakan selama mengambil foto. Ini akan berguna baik dalam kasus yang dijelaskan dan mengeksplorasi seberapa tepat menghentikan ke aperture yang lebih kecil sebenarnya.

Jadi pertanyaan saya adalah - bagaimana mengukur aperture apa yang sebenarnya digunakan untuk mengambil foto? Tidak apa-apa jika adegan harus dibangun / diukur khusus untuk melakukan tes.

Imre
sumber
4
Pabrikan terkadang mengambil kebebasan dalam hal spesifikasi. Saya telah menggunakan lensa di mana panjang fokus yang dinyatakan setidaknya 10%, ketika Anda memperhitungkan panjang fokus yang sedikit lebih pendek, bukaan maks yang sedikit lebih kecil dan beberapa milimeter dalam pengukuran Jrista, keseimbangan dipulihkan!
Matt Grum
4
Dan itulah mengapa saya pikir itu konyol untuk mengatakan "ISO 256.000" daripada "ISO 250k".
Silakan Baca Profil

Jawaban:

2

Anda mungkin dapat menghitung ini dengan mengatur ulang rumus DOF ​​untuk dipecahkan c, atau circleOfConfusion, seperti yang dinyatakan oleh @MattGrum. Saya belum mencoba mengatur ulang rumus serumit DOF untuk beberapa saat, jadi saya harap matematika saya benar di sini:

DOF = (2 Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)

Syarat-syarat persamaan itu adalah sebagai berikut:

DOF = kedalaman bidang
N = angka-
ƒ = panjang fokus
s = jarak subjek
c = lingkaran kebingungan

Untuk mudahnya, aku akan mengurangi jangka DOF hanya D .

Sekarang, istilah untuk cmuncul dua kali dalam persamaan ini, salah satunya dengan kekuatan dua, jadi mungkin melihat polinomial pada akhirnya. Untuk mengatur ulang:

D = (2Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)
D * (ƒ⁴ - N²c²s²) = (2Ncƒ²s²)
Dƒ⁴ - DN²c²s² = 2Ncƒ²s²
0 = 2Ncƒ²s² + DN²c²s² + DN²c²s² - Dƒ⁴
DN²c --s² < DAR = CAD = 2D = 2D !

Sebagaimana Diindikasikan, pengaturan ulang istilah menghasilkan polinomial kuadrat . Itu membuatnya cukup maju untuk dipecahkan, karena kuadrat adalah jenis polinomial yang umum. Kami dapat menyederhanakan sesaat dengan mengganti beberapa istilah yang lebih umum:

X = DN²s²
Y = 2Nƒ²s²
Z = –Dƒ⁴

Itu memberi kita:

Xc² + Yc + Z = 0

Sekarang kita bisa menggunakan persamaan kuadrat untuk dipecahkan untuk c:

c = (–Y ± √ (Y² - 4XZ)) / (2X)

Mengganti istilah X, Y, dan Z dengan aslinya dan mengurangi:

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

(Wah, itu cukup jahat, dan saya harap saya mendapatkan semua istilah yang tepat diganti dan diketik dengan benar. Permintaan maaf untuk perbedaan.)

Otak saya agak terlalu digoreng sekarang untuk mencari tahu apa artinya bagi circleOfCusion menjadi kuadrat (yaitu memiliki hasil positif dan negatif.) Dugaan pertama saya adalah yang ctumbuh baik ketika Anda bergerak ke arah kamera dari bidang fokus (negatif?), serta menjauh dari kamera dan bidang fokus (positif?), dan karena persamaan kuadrat tumbuh hingga tak terbatas dengan cepat, yang akan menunjukkan batas seberapa besar atau kecil lingkaran kebingungan sebenarnya bisa menjadi . Tetapi sekali lagi, ambil analisis itu dengan sebutir garam ... Saya mencabut solusi untuk formula dan itu mengambil sedikit tenaga otak terakhir yang saya tinggalkan hari ini. ;)


Jika itu masalahnya, maka Anda harus dapat menentukan CoC maksimum untuk bukaan tertentu dan panjang fokus, yang diharapkan, semoga, menjadi (atau memungkinkan penurunan) diameter bukaan (murid masuk). Saya bersedia bertaruh Namun, ini sebenarnya tidak perlu. Analisis saya pada jawaban terkait pertanyaan @ Imre agak kasar ... Saya tidak cukup memiliki kemampuan untuk mengamati aperture lensa 400mm saya di "infinity", jadi saya mungkin melihat murid pintu masuk salah. Saya berani bertaruh bahwa pada jarak yang cukup yang dapat Anda sebut "infinity", aperture 100-400mm f / 5.6 aperture pada 400mm memang akan tampak memiliki diameter yang sama dengan elemen lensa depan, sehingga setidaknya berdiameter 63mm. . Pengukuran diameter lensa saya juga agak kasar, dan bisa juga mati ± 3mm. JikaPaten Canon untuk lensa 100-400mm f / 4-5.6 menunjukkan , panjang fokus sebenarnya dari lensa adalah 390mm, dan bukaan maksimum sebenarnya pada "f / 5.6" benar-benar f / 5.9. Itu berarti murid masuk hanya perlu muncul dengan diameter 66mm "saat tak terbatas", yang berada dalam batas kesalahan pengukuran saya. Dengan demikian:

Saya percaya lensa USM EF 100–400mm f / 4.5-5,6 L IS dari Canon mungkin tepat sejauh aperture berjalan, dengan panjang fokus aktual 390mm dan diameter murid masuk 66mm, yang semuanya akan cocok dengan milik saya sendiri pengukuran sebenarnya dari lensa ini.

jrista
sumber
Rumit ... Sepertinya aljabar kelas 7 LOL
J. Walker
Prosesnya adalah aljabar, itu hanya banyak istilah jelek untuk dimasukkan ke dalam persamaan kuadrat, yang dapat membuatnya sulit untuk menjaga semuanya selat (terutama ketika Anda sudah bangun dan bekerja selama lebih dari 12 jam, dan tidak harus memecahkan persamaan kuadrat selama ... tahun). Saya sudah melihat bahwa saya lupa tanda kurung tutup, yang bisa menyebabkan salah tafsir. -.-
jrista
Saya tahu ini beberapa tahun kemudian, tetapi beberapa komentar. 1., aljabar kecil dan anjak piutang akan menghasilkan 2 solusi untuk persamaan akhir Anda (memisahkan ±√...solusi menjadi terpisah), c₁ = (ƒ²/DN) * (√(1 + D²/s²) – 1)dan c₂ = –(ƒ²/DN) * (√(1 + D²/s²) + 1). Tetapi perhatikan bahwa c₂ benar-benar negatif, sehingga dapat diabaikan, jadi hanya c₁ yang merupakan solusi dunia nyata. Namun terlepas dari komentar 2. ini tidak layak. DoF sebenarnya bukan "variabel bebas" yang dapat diukur untuk menentukan ukuran lingkaran blur. Perhatikan bahwa DoF didefinisikan dalam istilah ƒ, N, c, dan s. ...
scottbb
... dan yang lebih penting, ketika s sama atau lebih besar dari jarak hyperfocal, DoF tidak terbatas. Jadi nilai s> H tidak berguna saat menggunakan persamaan ini. Tetapi cahaya yang terkolimasi sejajar dengan sumbu optik lensa dan pemfokusan pada infinity adalah bagaimana panjang fokus, dan ukuran murid masuk, benar-benar diukur di laboratorium.
scottbb
5

Jika Anda memiliki titik lightsource pada jarak yang diketahui dan Anda tahu jarak fokus (jarak di mana lensa difokuskan) maka Anda dapat menghitung aperture berdasarkan ukuran lingkaran kebingungan (gumpalan bundar yang Anda dapatkan ketika sorotan adalah OOF).

Saya tidak tahu rumus dari atas kepala saya, tetapi bisa diatur ulang dari kedalaman rumus lapangan (mungkin mencoba ini ketika saya punya waktu).

Anda juga harus mengetahui focal length yang tepat, yang saya duga sebagian dapat disalahkan atas perbedaan tersebut.

Matt Grum
sumber
1
Saya kira itu akan lebih baik untuk memiliki dua titik sumber cahaya pada jarak yang diketahui: fokus ke satu, mengukur gumpalan OOF dari yang lain.
Jukka Suomela
1
@ jukka Itulah yang saya pikirkan juga. Masih menyisakan masalah menghitung focal length yang benar, yang dapat dilakukan dengan ukuran objek yang diketahui pada jarak yang diketahui ...
Matt Grum
@ Jukka Ukur lebar LED Anda (atau sumber cahaya titik lainnya)?
nchpmn
2
@ Crashdown untuk akurasi Anda ingin mengukur sesuatu yang lebih besar dari itu. Segitiga LED akan menjadi pengaturan pengujian yang baik. Jarak antara dua LED memberi Anda sudut pandang dan karenanya panjang fokus, jarak ke dua ke kamera memberikan jarak fokus Anda (menjadikan keduanya fokus memastikan kamera lurus) dan akhirnya ukuran blur disk memungkinkan Anda menghitung apertur.
Matt Grum
2

Bilangan f-bilangan menggambarkan jumlah cahaya yang melewati lensa, untuk lensa elemen tunggal teoretis, ini juga rasio antara panjang fokus dan ukuran fisik murid masuk - tetapi tidak ada lensa kamera yang dijual hari ini adalah lensa elemen tunggal.

Pada tahun 1874, John Henry Dallmeyer menulis bahwa satu-satunya cara untuk mendapatkan "rasio intensitas" (yang sebelum istilah f-number diciptakan) dari lensa dengan lebih dari dua elemen adalah dengan mengukur jumlah cahaya yang melewati lensa. (cari "aperture efektif" dalam artikel wikipedia di f-number ).

Catatan: Saya percaya dimungkinkan untuk menghitungnya hari ini, tetapi tidak dengan keahlian matematika saya

Jadi, yang harus Anda ukur adalah jumlah cahaya yang melewati lensa, ini akan mudah jika kami memiliki titik referensi yang baik -

Ambil gambar permukaan warna solid di bawah cahaya konstan dengan ISO dan kecepatan rana yang sama, sekali dengan lensa referensi di aperture referensi dan satu kali dengan lensa uji di aperture tes - hitung perbedaan intensitas cahaya antara foto untuk mendapatkan aperture perbedaan berhenti.

Dalam kehidupan nyata Anda tidak memiliki titik referensi yang baik tetapi Anda bisa mengambil lensa yang seharusnya tidak memiliki masalah membuka hingga f / 5.6 (50mm f / 1.8, lensa kit di ujung lebar atau 100-400 di 100mm).

Anda bahkan tidak perlu melakukan apa pun dengan data gambar, jika histogram di kedua gambar sama, keduanya diambil dengan aperture yang sama.

Jika Anda ingin mendapatkan kemewahan dan tidak memiliki lensa, Anda dapat "percaya" Anda mungkin dapat memotret kartu abu-abu dan menggunakan pengukur cahaya sehingga Anda tahu intensitas yang diharapkan atau hasil foto.

Dan ingat untuk mengulangi percobaan beberapa kali - bukaan mekanis pada sebagian besar lensa dengan sangat tidak akurat.

Nir
sumber
Saat menggunakan lensa lain untuk referensi, Anda dapat menghitung perbedaan T-stop berdasarkan paparan; untuk mendapatkan F-stops, Anda juga perlu mengetahui perbedaan transmisi lensa.
Imre
@ IMre - tidak, saya tidak berpikir tentang meter cahaya - mereka membiarkan Anda memasuki ISO dan kecepatan rana dan memberi Anda nilai aperture yang akurat tanpa mengetahui lensa apa yang saya gunakan
Nir