Apakah lensa ditandai dengan panjang fokus sebenarnya?

10

Apakah panjang fokus sebenarnya dari lensa sama dengan angka yang tertulis pada lensa?

Misalnya, apakah panjang fokus 70 mm atau 200 mm benar-benar 70 mm atau 200 mm atau lebih kecil? Contoh: 69.5 dan 199.7.

Edward
sumber
9
Mengapa Anda peduli pada tingkat akurasi itu?
Philip Kendall
2
Menurut pendapat saya, hal-hal harus dilakukan dengan cara terbaik. Saya ingin mengetahuinya untuk pekerjaan AR dan VR
Edward
10
Jika Anda peduli, letakkan di bangku optik dan ukurlah. Saya sangat senang bahwa focal length akurat dalam beberapa persen, dan senang bahwa saya tidak membayar untuk rekayasa berlebihan yang tidak saya butuhkan.
Philip Kendall
5
Bidang fokus lensa juga bervariasi di seluruh bidangnya. Insinyur berusaha untuk meratakan nilai ketika merumuskan set lensa. Tidak ada panjang fokus yang tepat untuk lensa kaca bundar majemuk. Semua angka, kecuali dikalibrasi, adalah rata-rata toleransi proses pembuatan.
Stan,
4
Anda berkata, "Menurut saya, hal-hal harus dilakukan dengan cara sebaik mungkin." Tetapi untuk fotografi, angka super-presisi belum tentu cara terbaik yang mungkin sama sekali!
Silakan Baca Profil Saya

Jawaban:

24

Oh, ini lebih buruk dari itu. Banyak lensa yang dirancang untuk fotografi diam menunjukkan pernapasan fokus, di mana sudut pandang bervariasi pada rentang jarak yang dapat difokuskan lensa. Biasanya ini bukan masalah untuk fotografi diam, tetapi lensa yang dirancang untuk penggunaan film (video) biasanya akan mencoba untuk meminimalkan pernapasan fokus.

Lensa, pada intinya, adalah perangkat optik / mekanik yang diproduksi secara massal dan memiliki toleransi produksi. Pengaturan apertur, jarak pemfokusan minimum, panjang fokus yang tepat, bahkan hal-hal seperti penyelarasan elemen lensa dan seberapa paralel pemasangan lensa ke sensor semuanya tunduk pada toleransi dan variabilitas manufaktur. Wawasan yang baik ke dunia ini adalah blog perusahaan di lensrentals.com, mereka merobohkan lensa dan berbicara tentang bagaimana mereka dibuat dan apa yang membuat masing-masing lensa berbeda (antara lain).

Saya tidak tahu apa-apa tentang AR / VR, tetapi saya membayangkan bahwa memperbaiki hal-hal dalam perangkat lunak akan menjadi jalan termudah.

David Rouse
sumber
6
Toleransi cenderung tidak signifikan jika dibandingkan dengan pembulatan yang terjadi antara focal length yang dirancang dan nilai yang dipublikasikan.
Edgar Bonet
15

Panjang fokus yang dipublikasikan dibulatkan dalam beberapa derajat, biasanya ke 5 atau 10 terdekat, atau dalam beberapa kasus pendek, ke terdekat 1.

Lebih presisi tidak akan realistis, karena panjang fokus yang ditandai hanya berlaku untuk fokus pada tak terhingga . Panjang fokus (didefinisikan sebagai jarak ke bidang gambar) berubah dan menjadi lebih panjang untuk jarak fokus apa pun yang kurang dari tak terbatas. Zooming tentu saja mengubahnya juga. Dalam beberapa kasus, pemfokusan internal mengubahnya dengan cara yang tidak terduga. Beberapa zoom pemfokusan internal benar-benar mendapatkan fokus yang lebih dekat. Menggeser elemen-elemen internal sekitar selalu mengubah banyak hal.

Pada makro 1: 1 (jarak yang sama di belakang dan di depan lensa), Persamaan Lensa Tipis mengatakan panjang fokus menjadi 2x pada 1: 1.

Tetapi dengan cara itu (mengukur ukuran objek dan gambar, pada jarak fokus aktual di belakang dan di depan lensa), secara teori dimungkinkan untuk menghitung panjang fokus yang tepat untuk situasi, dalam hal yang tidak mungkin bahwa itu akan melayani tujuan apa pun.

EDIT: Kami mendengar: "Focal length tidak berubah." Betulkah? Panjang fokus yang ditandai pada lensa adalah titik fokus untuk sebuah objek tanpa batas. Fokus pada jarak lain tidak dapat mengubah tulisan panjang fokus yang ditandai, tapi itu hanya nama, semantik. Lensa yang sama tidak fokus pada jarak lain, yang tentu saja mengubah titik fokus.

Definisi panjang fokus adalah titik di mana fokus dibawa ke suatu titik, yang bervariasi sesuai dengan jarak subjek. Inilah alasan kami harus fokus. Jika focal length sebenarnya tidak pernah berubah, kita tidak akan pernah harus fokus ulang.

Jika alih-alih tak terhingga, jika Anda lebih fokus dari dekat, fokus dibawa ke titik baru, dan pasti akan ada perubahan dalam focal length. Perubahan ini juga memengaruhi perhitungan angka f / stop, tetapi dianggap cukup kecil hingga perbesaran mencapai 0,1x (mungkin sekitar satu kaki atau lebih, tergantung). Tetapi lebih dekat, pada 1x (disebut 1: 1), panjang fokus berlipat ganda, menyebabkan peningkatan dua stop pada angka f / stop yang ditandai. Kebanyakan lensa tidak akan fokus sedekat itu, untuk menghindari komplikasi itu.

WayneF
sumber
Jadi 24mm hanya 24mm dengan fokus pada infinity, tetapi jika saya memiliki jarak infinity yang lebih kecil, bagaimana saya tahu persentase 24mm lebih lama?
Edward
1
@Edward Lensa 24mm akan memfokuskan sinar cahaya paralel 24 mm dari bidang nodal belakangnya (titik khusus di dalam pemasangan lensa yang tidak bisa Anda lihat.) Lensa 200 mm akan memfokuskan sinar cahaya paralel 200 mm dari bidang nodal belakangnya. Posisi lensa saat ini terjadi ditandai ∞. Kemudian, sisa jarak terukir pada lensa ke batas dekat praktis tergantung pada rumus lensa.
Stan,
4
Panjang fokus lensa didefinisikan sebagai jarak fokus untuk objek tanpa batas. Itu tidak berubah ketika Anda fokus pada sesuatu yang lebih dekat. Jarak dari lensa ke gambar meningkat ketika objek lebih dekat seperti yang ditunjukkan dalam persamaan lensa 1 / f = 1 / di + 1 / do di mana f adalah focal length, di adalah jarak gambar, dan do adalah jarak objek , tetapi focal length tidak berubah.
Ross Millikan
1
@Ross, sementara itu teorinya, dalam praktiknya lensa nyata terbuat dari banyak elemen lensa yang berbeda dan menunjukkan sejumlah pernapasan fokus.
Silakan Baca Profil Saya
1
Edgar Itu adalah dua sisi dari koin yang sama. Atau dua kaki dari segitiga yang sama, seolah-olah.
Silakan Baca Profil Saya
5

Singkatnya, tidak. Angka pada lensa [kecuali nomor seri;)] adalah perkiraan untuk penggunaan praktis untuk fotografi. Masing-masing potongan dapat dikalibrasi ke berbagai tingkat presisi untuk keperluan khusus.

"Lensa 24mm" adalah sebutan untuk lensa yang memiliki panjang fokus 24 mm lebih atau kurang.

Ini lebih sedikit masalah daripada memasarkan 24.001mm, 24.329mm, 23.918mm, 23.988mm, 24.199mm, dll.

Yang mana yang akan Anda pilih jika Anda harus memilih satu?

Apakah Anda akan menghitung ulang kebutuhan Anda untuk masing-masing aplikasi AR-VR Anda? Apakah Anda mengantisipasi pekerjaan Anda melibatkan lebih dari satu perangkat pada akurasi itu? Insinyur dipecat karena menghabiskan lebih banyak sumber daya perusahaan untuk mengejar akurasi dan detail yang tidak perlu. Itu sebabnya toleransi manufaktur sangat berharga. Barang-barang kami terjangkau dan praktis.

Stan
sumber
Angka-angka pada lensa adalah perkiraan, saya terus bertanya-tanya: berapa angka tepatnya yang sesuai dengan 24 mm?
Edward
2
@Edward Hai, Angka-angka merujuk pada TEORI. Mereka merujuk pada apa yang dimaksudkan oleh perancang. Perbedaannya adalah karena apa yang terjadi dalam PRAKTEK ketika Anda benar-benar mencoba menggunakan TEKNOLOGI untuk memperkirakan apa yang diprediksi SCIENCE. BAHWA, seperti yang Anda katakan, adalah MASALAH.
Stan,
Pekerjaan saya melibatkan: nikon d750, lensa 24-70 mm dan lensa TAMRON 70-200 mm untuk pekerjaan AR. Visi Nikon harus sesuai dengan visi ruang virtual untuk menampilkan objek 3d di dunia nyata. Untuk melakukan ini saya harus seakurat mungkin.
Edward
8
Masalah Anda bukan panjang fokus absolut; tetapi, salah satu yang cocok dengan panjang fokus lensa majemuk (zoom) untuk menghindari membingungkan pengguna Anda. Berita buruk, Anda harus mengkalibrasi pengaturan Anda. Anda bahkan mungkin harus memperbaiki hasilnya dengan lensa meniskus. Hubungi Edmund Scientific untuk bantuan dengan kalibrasi. Mereka ada di Barrington, NJ. AS
Stan,
1
@Edward Mengkalibrasi menggunakan dua objek dengan ukuran yang sama di bagian depan dan belakang ruangan dan bermain dengan jarak objek sampai perspektif terlihat oke-atur jarak objek ke ruang sampai "cocok."
Stan
4

Jika Anda melakukan segala jenis pekerjaan penglihatan komputer, Anda perlu mengkalibrasi lensa Anda untuk mendapatkan hasil yang akurat. Dan saya akan sangat menyarankan menggunakan lensa fokus tetap (daripada lensa zoom) karena hampir tidak mungkin untuk kembali ke pengaturan zoom yang sama setiap kali (atau mengkalibrasi untuk setiap pengaturan zoom).

Dengan demikian, ini adalah pengantar yang bagus untuk kalibrasi kamera - ini menunjukkan ada banyak faktor yang perlu diukur dan diperbaiki sebelum Anda dapat menggunakan kamera untuk pengukuran. Dan itu benar-benar satu-satunya waktu Anda perlu mengetahui jarak fokus dengan sangat tepat.

Tentu saja panjang fokus hanya satu parameter yang menarik ketika Anda melakukan visi komputer: ada banyak jenis distorsi yang diperkenalkan oleh konstruksi lensa yang berbeda, dan Anda benar-benar perlu mengetahui properti lensa Anda dengan baik (jauh lebih baik daripada hanya panjang fokus) jika Anda akan melakukan apa saja dengan presisi.

Floris
sumber
2

Panjang fokus lensa adalah pengukuran yang dilakukan ketika lensa sedang mencitrakan sebuah objek tanpa batas, simbol ∞. Infinity diterjemahkan menjadi "sejauh mata memandang". Objek terbaik yang digunakan untuk membuat pengukuran ini adalah bintang. Namun, jika objek berjarak 1000 yard / meter, kesalahannya kurang dari 0,001 inci (0,025mm). Pengukuran ini diambil dari titik yang disebut nodal belakang. Orang mungkin berpikir bahwa titik ini dekat dengan bagian tengah tabung lensa. Lokasi sebenarnya kemungkinan bergerak maju atau mundur dari titik tengah karena fakta bahwa lensa kamera adalah pengelompokan lensa yang kompleks, beberapa dengan daya positif (cembung) dan beberapa dengan daya negatif (cekung). Dibutuhkan tujuh elemen atau lebih untuk mengurangi penyimpangan lensa yang mengganggu.

Telefoto sejati memiliki nodal belakang bergeser ke depan dari tengah. Desain ini memperpendek laras lensa sehingga kamera dan lensa akan kurang canggung untuk digunakan dan dibawa. Sudut lebar kemungkinan akan membuat nodal belakang bergeser ke belakang, ini membuat lensa menjauh dari film atau sensor. Idenya adalah untuk meningkatkan jarak fokus belakang untuk memungkinkan pembersihan untuk cermin refleks.

Nilai yang terukir pada tabung lensa kemungkinan akurat hingga 1 hingga 1 ½%. Saat Anda fokus pada objek yang lebih dekat dari ∞; panjang fokus meningkat. Saat fokus dekat untuk mencapai ukuran sebenarnya (satu atau 1: 1), lensa akan diposisikan sebagai focal length penuh ke depan. Ini berarti, lensa 50mm bekerja pada 1: 1 berfungsi seperti 100mm, kehilangan cahaya adalah dua f-stop (4X). Lensa makro sejati dirancang untuk bekerja dalam jarak dekat dan tidak mengalami kehilangan cahaya seperti itu.

Banyak yang harus dipelajari tentang lensa - Saya menyebut hal ini buku rahasia!

Alan Marcus
sumber
Infinity adalah titik di mana sinar cahaya memasuki jalur optik (lensa) terkolimasi (paralel). Sinar cahaya dari bintang adalah contoh dari sinar tersebut. Ini juga dapat disimulasikan dengan sumber laser collimated pada bangku optik yang jauh lebih nyaman.
Stan,
@Stan Berdiri di luar pada malam yang cerah tampaknya lebih praktis daripada mendapatkan akses ke laser collimated dan bangku optik.
Bangku optik menggunakan bintang buatan. Ini akan menjadi titik cahaya yang ditempatkan di depan lensa. Infinity disimulasikan ketika jarak ke titik cahaya adalah 3000 kali diameter bukaan melingkar dari sumber titik atau lebih dekat ketika lensa dikerahkan untuk mendapatkan paralelisme dari berkas cahaya.
Alan Marcus
@ Benrudgers Tidak jika Anda harus menyesuaikan peralatan Anda untuk membuat hologram pada siang hari. :)
Stan
1
@ Stan --- kamu betcha! Panjang fokus akan mengukur secara berbeda untuk setiap panjang gelombang.
Alan Marcus
0

Sebagai salah satu contoh, saya belajar beberapa tahun yang lalu bahwa panjang fokus sebenarnya dari lensa Sistem Hasselblad V tidak selalu cocok dengan apa yang terukir pada lensa. Lihatlah lembar data di Hasselblad Historical untuk detailnya.

osullis
sumber
Anda sudah fokus pada masalah. Menurut pidato Anda, 24 mm bukan 24 mm, lalu berapakah jumlahnya?
Edward
Pekerjaan saya melibatkan: nikon d750, lensa 24-70 mm dan lensa TAMRON 70-200 mm untuk pekerjaan AR. Visi Nikon harus sesuai dengan visi ruang virtual untuk menampilkan objek 3d di dunia nyata. Untuk melakukan ini saya harus seakurat mungkin.
Edward
3
Tautan hanya jawaban yang berkecil hati, harap tambahkan beberapa contoh ke jawabannya
Carsten S
-1

Hanya saja, tidak penting untuk tingkat akurasi itu. Konsumen utama akan menjadi mata manusia, dan tidak ada yang bisa membedakan antara lensa 24.001mm dan yang 23.9998mm

asrhawerh
sumber
3
Jenis jawaban Anda menyiratkan bahwa panjang fokus sebenarnya akurat dan tepat. Tetapi Anda juga mengabaikan masalah OP, bahwa pekerjaan AR & VR-nya dapat membedakannya, dan perbedaannya jauh lebih besar dari 0,004%.
scottbb