Gli obiettivi sono contrassegnati con la vera lunghezza focale?

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La lunghezza focale reale di un obiettivo è uguale ai numeri scritti sull'obiettivo?

Ad esempio, la lunghezza focale di 70 mm o 200 mm è davvero di 70 mm o 200 mm o inferiore? Esempio: 69.5 e 199.7.

lens focal-length

— Edward
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Perché ti interessa quel livello di precisione?

— Philip Kendall,

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Secondo me le cose dovrebbero essere fatte nel miglior modo possibile. Mi piacerebbe saperlo per un lavoro in AR e VR

— Edward,

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Se ti interessa, mettilo su un banco ottico e misuralo. Sono perfettamente felice che la lunghezza focale sia precisa entro pochi percento e felice di non pagare per l'ingegnerizzazione eccessiva di cui non ho bisogno.

— Philip Kendall,

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Anche il piano focale dell'obiettivo varia attraverso il suo campo. Gli ingegneri cercano di calcolare la media dei valori quando formulano i set di lenti. Non esiste una lunghezza focale esatta per una lente di vetro sferica composta. Tutti i numeri, se non calibrati, sono medie del processo di fabbricazione delle tolleranze.

— Stan,

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Tu dici "Secondo me le cose dovrebbero essere fatte nel miglior modo possibile". Ma per la fotografia, un numero super preciso non è necessariamente il miglior modo possibile!

— Leggi il mio profilo

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Oh, è peggio di così. Molti obiettivi progettati per la fotografia fissa mostrano la respirazione della messa a fuoco, in cui l'angolo di visione varia in base all'intervallo di distanze che l'obiettivo può mettere a fuoco. Normalmente questo non è un problema per la fotografia, ma gli obiettivi progettati per l'uso cinematografico (video) cercheranno normalmente di minimizzare la respirazione della messa a fuoco.

Le lenti, nel loro cuore, sono dispositivi ottici / meccanici prodotti in serie e hanno tolleranze di fabbricazione. Le impostazioni di apertura, le distanze minime di messa a fuoco, la lunghezza focale esatta, anche cose come l'allineamento degli elementi dell'obiettivo e quanto parallelo sarà il montaggio dell'obiettivo rispetto al sensore sono tutti soggetti a tolleranze di produzione e variabilità. Una buona idea di questo mondo è il blog aziendale su lensrentals.com, strappano le lenti e parlano di come sono fatte e di cosa differenzia le singole lenti (tra le altre cose).

Non so nulla di AR / VR, ma immagino che correggere le cose nel software sarebbe il percorso più semplice.

— David Rouse
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Le tolleranze sono probabilmente insignificanti rispetto all'arrotondamento che si è verificato tra la lunghezza focale progettata e il valore pubblicato.

— Edgar Bonet,

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La lunghezza focale pubblicata viene arrotondata in una certa misura, normalmente al 5 o 10 più vicino o, in alcuni casi, al 1 più vicino.

Una maggiore precisione non sarebbe realistica, poiché la lunghezza focale marcata è applicabile solo per mettere a fuoco all'infinito . La lunghezza focale (definita come distanza dal piano dell'immagine) cambia e diventa più lunga per qualsiasi distanza focalizzata inferiore all'infinito. Lo zoom ovviamente cambia anche questo. In alcuni casi, la messa a fuoco interna la modifica in modi inaspettati. Alcuni zoom con messa a fuoco interna in realtà diventano più brevi da vicino. Spostare gli elementi interni intorno cambia sempre le cose.

Alla macro 1: 1 (uguale distanza dietro e davanti all'obiettivo), l'equazione dell'obiettivo sottile indica che la lunghezza focale diventa 2x a 1: 1.

Ma in questo modo (misurando le dimensioni dell'oggetto e dell'immagine, alle effettive distanze focalizzate dietro e davanti all'obiettivo), è teoricamente possibile calcolare la lunghezza focale esatta per la situazione, nell'improbabile eventualità che possa servire a qualsiasi scopo.

EDIT: Sentiamo: "La lunghezza focale non cambia." Veramente? La lunghezza focale indicata sugli obiettivi è il punto AF per un oggetto all'infinito. La messa a fuoco ad altre distanze non può modificare la scrittura della lunghezza focale marcata, ma è solo un nome, semantica. Lo stesso obiettivo mette a fuoco ad altre distanze, il che ovviamente cambia necessariamente il punto di messa a fuoco.

La definizione della lunghezza focale è il punto in cui la messa a fuoco viene portata a un punto, che varia con la distanza del soggetto. Questa è la ragione per cui dobbiamo concentrarci. Se la lunghezza focale non fosse mai cambiata, non dovremmo mai rifocalizzare.

Se invece di infinito, se invece ti concentri da vicino, la messa a fuoco viene portata su un nuovo punto e ci sarà sicuramente un cambiamento nella lunghezza focale. Questa modifica influisce anche sul calcolo del numero f / stop, ma che è considerato abbastanza piccolo fino a quando l'ingrandimento raggiunge 0,1x (a circa un piede, a seconda). Ma più vicino, a 1x (chiamato 1: 1), la lunghezza focale raddoppia, causando un aumento di due stop nei numeri f / stop contrassegnati. La maggior parte degli obiettivi non mette a fuoco così vicino, per evitare quella complicazione.

— WayneF
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Quindi un 24mm è 24mm solo con la messa a fuoco all'infinito, ma se ho una distanza minore dell'infinito, come faccio a sapere la percentuale più lunga di 24mm?

— Edward,

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@Edward Un obiettivo da 24 mm focalizzerà i raggi di luce paralleli a 24 mm dal suo piano nodale posteriore (un punto speciale all'interno della montatura dell'obiettivo che non si vede.) Un obiettivo da 200 mm focalizzerà i raggi di luce paralleli a 200 mm dal suo piano nodale posteriore. La posizione dell'obiettivo in questo caso è contrassegnata con ∞. Quindi, il resto delle distanze viene inciso sull'obiettivo fino a un limite quasi pratico a seconda della formula dell'obiettivo.

— Stan,

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La lunghezza focale di un obiettivo è definita come la distanza focale per un oggetto infinito. Non cambia quando ti concentri su qualcosa di più vicino. La distanza dall'obiettivo all'immagine aumenta quando l'oggetto è più vicino come mostrato nell'equazione dell'obiettivo 1 / f = 1 / di + 1 / do dove f è la lunghezza focale, di è la distanza dell'immagine e do è la distanza dell'oggetto , ma la lunghezza focale non cambia.

— Ross Millikan,

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@Ross, sebbene questa sia la teoria, in pratica le lenti reali sono fatte di molti elementi di lenti diverse e mostrano una certa quantità di respiro focalizzato.

— Leggi il mio profilo il

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Edgar Quelli sono i due lati della stessa medaglia. O due gambe dello stesso triangolo, per così dire.

— Leggi il mio profilo

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In una parola, no. I numeri su un obiettivo [tranne il numero seriale;)] sono un'approssimazione per un uso pratico per la fotografia. I singoli pezzi possono essere calibrati con vari gradi di precisione per scopi specializzati.

Un "obiettivo da 24 mm" è una designazione per un obiettivo che ha una lunghezza focale di 24 mm in più o in meno.

Questo è meno un problema che commercializzare una linea di 24.001mm, 24.329mm, 23.918mm, 23.988mm, 24.199mm, ecc.

Quale sceglieresti se dovessi selezionarne uno?

Ricalcolerai la tua necessità per ciascuna delle tue applicazioni AR-VR? Prevedi che il tuo lavoro coinvolga più di un dispositivo con quella precisione? Gli ingegneri vengono licenziati per aver speso più risorse aziendali perseguendo precisione e dettagli superflui. Ecco perché una tolleranza di produzione è così preziosa. Le nostre cose sono convenienti e pratiche.

— Stan
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I numeri su un obiettivo sono approssimativi, continuo a chiedermi: a quale numero esatto corrisponde 24 mm?

— Edward,

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@Edward Ciao, I numeri si riferiscono a TEORIA. Si riferiscono a ciò che intendeva il designer. La differenza è dovuta a ciò che accade in PRACTICE quando si tenta effettivamente di utilizzare la TECNOLOGIA per approssimare ciò che SCIENCE prevede. QUELLO, come dici tu, è il PROBLEMA.

— Stan,

Il mio lavoro prevede: nikon d750, obiettivi 24-70 mm e un obiettivo TAMRON 70-200 mm per il lavoro AR. La visione di Nikon deve corrispondere alla visione di una camera virtuale per visualizzare oggetti 3d nel mondo reale. Per fare questo devo essere il più preciso possibile.

— Edward,

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Il tuo problema non è la lunghezza focale assoluta; ma, uno di abbinare le lunghezze focali degli obiettivi composti (zoom) per evitare di disorientare i tuoi utenti. Cattive notizie, dovrai calibrare il tuo set-up. Potrebbe anche essere necessario correggere il risultato con le lenti del menisco. Contatta Edmund Scientific per assistenza con la calibrazione. Sono a Barrington, New Jersey. Stati Uniti d'America

— Stan,

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@Edward Calibra usando due oggetti della stessa dimensione nella parte anteriore e posteriore della camera e gioca con la distanza dell'oggetto fino a quando la prospettiva sembra a posto: modifica la distanza dell'oggetto dalla camera fino a quando non si "adatta".

— Stan,

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Se si esegue qualsiasi tipo di lavoro al computer, è necessario calibrare l'obiettivo per ottenere risultati accurati. E consiglio vivamente di utilizzare un obiettivo a fuoco fisso (anziché un obiettivo zoom) perché sarà quasi impossibile tornare alla stessa impostazione di zoom ogni volta (o calibrare per ogni impostazione di zoom).

Detto questo , questa è una buona introduzione alla calibrazione della fotocamera: mostra che ci sono molti fattori che devono essere misurati e corretti prima di poter utilizzare una fotocamera per le misurazioni. E questa è davvero l'unica volta in cui è necessario conoscere la distanza focale in modo molto preciso.

Ovviamente la lunghezza focale è solo un parametro di interesse quando si fa la visione al computer: ci sono molti tipi di distorsione introdotti da diverse costruzioni di obiettivi, e in realtà è necessario conoscere bene le proprietà dell'obiettivo (molto meglio della lunghezza focale) se si faranno qualsiasi cosa con precisione.

— Floris
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La lunghezza focale di un obiettivo è una misurazione effettuata quando l'obiettivo sta immaginando un oggetto all'infinito, simbolo ∞. L'infinito si traduce in "a perdita d'occhio". L'oggetto migliore da utilizzare per effettuare questa misurazione è una stella. Tuttavia, se l'oggetto si trova a 1000 iarde / metri di distanza, l'errore è inferiore a 0,025 mm (0,001 pollici). Questa misurazione è presa da un punto chiamato nodale posteriore. Si potrebbe pensare che questo punto sia vicino al centro del barilotto dell'obiettivo. La sua posizione effettiva è probabilmente spostata avanti o indietro del punto medio a causa del fatto che un obiettivo della fotocamera è un raggruppamento complesso di obiettivi, alcuni con potenza positiva (convessa) e altri con potenza negativa (concava). Ci vogliono almeno sette elementi per mitigare le aberrazioni dell'obiettivo che affliggono.

Un vero teleobiettivo ha un nodale posteriore spostato in avanti rispetto al centro. Questo design accorcia il barilotto dell'obiettivo, quindi la fotocamera e l'obiettivo saranno meno scomodi da usare e trasportare. Un grandangolo avrà probabilmente il nodale posteriore spostato all'indietro, in modo da allontanare l'obiettivo dalla pellicola o dal sensore. L'idea è di aumentare la distanza di messa a fuoco posteriore per consentire lo spazio per uno specchio riflesso.

I valori incisi sul barilotto dell'obiettivo sono probabilmente precisi da 1 a 1 ½%. Quando ti concentri su oggetti più vicini di ∞; la lunghezza focale aumenta. Quando viene messo a fuoco ravvicinata per raggiungere la grandezza naturale (unità o 1: 1), l'obiettivo verrà posizionato in avanti di una lunghezza focale completa. Ciò significa che un obiettivo da 50 mm che funziona a 1: 1 funziona come un 100 mm, la perdita di luce è di due f-stop (4X). Un vero obiettivo macro è progettato per funzionare da vicino e non subire una tale perdita di luce.

Molto da imparare sulle lenti - chiamo questa roba gobbledygook!

— Alan Marcus
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L'infinito è il punto in cui i raggi di luce che entrano nel percorso ottico (lente) vengono collimati (in parallelo). I raggi di luce di una stella sono un esempio di tali raggi. Può anche essere simulato con una sorgente laser collimata su un banco ottico che è molto più conveniente.

— Stan,

@Stan Stare fuori in una notte limpida sembra più pratico che ottenere l'accesso a un laser collimato e un banco ottico.

Il banco ottico utilizza una stella artificiale. Questo sarà un punto di luce distanziato davanti all'obiettivo. L'infinito viene simulato quando la distanza dal punto di luce è 3000 volte il diametro dell'apertura circolare della sorgente del punto o più vicino quando gli obiettivi sono distribuiti per ottenere il parallelismo del raggio luminoso.

— Alan Marcus,

@benrudgers Non se devi collimare la tua attrezzatura per fare ologrammi a mezzogiorno. :)

— Stan

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@ Stan --- scommetti! La lunghezza focale misurerà in modo diverso per ciascuna lunghezza d'onda.

— Alan Marcus,

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Ad esempio, alcuni anni fa ho appreso che la lunghezza focale effettiva degli obiettivi Hasselblad V System non corrisponde necessariamente a ciò che è inciso sull'obiettivo. Dai un'occhiata ai fogli dati su Hasselblad Historical per i dettagli.

— osullic
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Hai centrato il problema. Secondo il tuo intervento, il 24 mm non è 24 mm, quindi qual è il numero?

— Edward,

Il mio lavoro prevede: nikon d750, obiettivi 24-70 mm e un obiettivo TAMRON 70-200 mm per il lavoro AR. La visione di Nikon deve corrispondere alla visione di una camera virtuale per visualizzare oggetti 3d nel mondo reale. Per fare questo devo essere il più preciso possibile.

— Edward,

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Link solo le risposte sono scoraggiate, si prega di aggiungere alcuni esempi alla risposta.

— Carsten S

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Non è solo importante per quel grado di precisione. Il consumatore finale sarà un occhio umano e nessuno sarà in grado di dire la differenza tra un obiettivo da 24.001 mm e uno da 23.9998 mm

— asrhawerh
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La tua risposta implica che la lunghezza focale effettiva sia accurata e precisa. Ma ignori anche il problema del PO, che il suo lavoro in AR e VR può dire la differenza e che la differenza è molto maggiore dello 0,004%.

— Scott