렌즈의 초점 거리를 계산하는 기준점은 무엇입니까?


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단일 렌즈의 초점 거리, 즉 렌즈에서 평행 광선이 수렴되는 지점까지의 거리라는 아이디어를 이해합니다. 그러나 여러 렌즈 요소가있는 사진 렌즈의 경우 전체 렌즈의 초점 거리는 정확히 어디에서 측정됩니까?

답변:


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간단한 요소 인 단일 요소부터 시작하겠습니다.

초점 거리, 단일 요소

위에서부터 : 포지티브 / 볼록 렌즈, 네거티브 / 오목 렌즈, 오목 거울, 볼록 거울.

렌즈에 들어오는 평행 광선은 특정 지점 (F)에서 초점을 맞추고 초점 길이 (f)는 렌즈 중심 ( 광학 중심 )과 초점 지점 사이의 거리에 의해 지정됩니다 .

따라서 기준점은 단일 요소의 광학 중심입니다.


좋아, 그러나 다중 요소 렌즈는 어떻습니까?

다중 요소 렌즈의 경우 쉽게 찾을 수있는 참조 점이 없습니다 . David가 말했듯이 기준점은 초점 거리가 동일한 가상 단일 요소의 중심입니다.

이 기준점은 첫 번째 요소 앞, 렌즈 내부 또는 마지막 요소 뒤에 있습니다.


광학 센터를 렌즈 밖으로 어떻게 이동할 수 있습니까?

망원 그룹 : 가장 일반적으로 망원 그룹 을 사용합니다.

망원 렌즈

이 다이어그램에는 두 개의 요소 그룹이 있습니다. 첫 번째 그룹 (왼쪽)은 "일반"(볼록 또는 포지티브) 렌즈처럼 작용하여 광선 (파란색 선)이 수렴합니다. 두 번째 그룹 (오른쪽)은 망원 그룹으로 광선을 확산시키는 네거티브 렌즈 역할을합니다.

최종 효과는 초점 포인트가 훨씬 더 멀리 떨어진 단일 양의 요소에 해당하는 것을 "볼"것입니다 (빨간색 점선으로 표시). 초점 거리 (f ')를 측정하기위한 기준점 인이 가상의 "동일한 단일 요소"(H')의 광학 중심입니다.

거꾸로 된 망원 : 망원 그룹을 앞에 놓기 위해 그룹을 바꿀 수 있습니다. 그런 다음 마지막 요소와 초점 사이의 거리가 초점 길이보다 클 수있는 (광각) 렌즈를 얻습니다. 이 구성을 레트로 포커스 렌즈 라고합니다 .

거울 : 거울을 사용할 수도 있습니다. 거울 렌즈는 광선을 앞뒤로 튕겨서 물리적 길이를 "재사용"합니다. 다시 초점은 단일 요소에 해당하는 것을 훨씬 더 멀리 볼 수 있습니다.

망원 그룹 미러 렌즈 다이어그램

망원 그룹과 결합 된 미러 렌즈


왜 그렇게 하시겠습니까?

들어 긴 망원 표준 디자인이 너무 오래 편리하기에 물리적으로 렌즈를 줄 것이기 때문에 렌즈, 그건 :

망원 그룹이없는 망원 렌즈 망원 그룹이없는 500mm 망원. 500mm의 길이는 50cm 이상이어야합니다.

들면 광각 렌즈는 렌즈와 이미지 센서 사이에 더 많은 공간을 제공이다. 예를 들어, DSLR 용 10mm 렌즈가 있지만 센서와 렌즈 사이의 10mm는 거울을위한 충분한 공간을 남겨 두지 않습니다. 따라서 초광각 렌즈는 일반적으로 레트로 포커스 렌즈로 설계됩니다.

역 초점없는 어안 렌즈

역 초점없이 7.5mm 어안. 렌즈 마운트에서 튜브가 튀어 나와 요소가 필름에 충분히 가깝도록하십시오. 렌즈를 장착하려면 미러 락업이 필요했고 렌즈를 장착 한 상태에서 뷰 파인더 나 내장 측광을 사용할 수 없었습니다. ( B & H 이미지 )


그러면 렌즈의 초점 거리를 어떻게 확인할 수 있습니까?

초점 거리 측정을 참조하십시오 .

한마디로 :

  • 먼 지점을 찍다
  • 점 사이의 각도를 측정
  • 이미지 센서의 점 사이의 거리를 측정하십시오 (사진의 점 사이의 픽셀을 세고 해상도 및 센서 크기에서 센서 거리를 도출하십시오)
  • 초점 거리 = mm- 거리 센서 /도 각도 * (180 / pi)

출처 :

이미지 : B & H의 어안 렌즈, 기타 이미지 무료 위키 백과.


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Wikipedia가 답을 제공합니다 ...

"사진 렌즈가"무한대 "로 설정되면 렌즈의 초점 거리에 따라 초점면에서 후면 노드 포인트가 센서 또는 필름과 분리됩니다."

질문으로 이어지는 것은 ... 노드 포인트는 무엇입니까? 또한 Wikipedia 는 다음과 같이 답변했습니다 .

"전방 및 후방 절점은 그 중 하나를 겨냥한 광선이 렌즈에 의해 굴절되어 다른 축에서 나온 것처럼 보이고 광축에 대해 동일한 각도를 갖는 성질을 가지고 있습니다."

현대식 카메라 렌즈 인 복잡한 구조의 경우 후면 노드 포인트가 항상 같은 위치에 있지는 않으므로 정확성에 대한 문제는 렌즈에 따라 다릅니다.


노력해 주셔서 감사하지만 안타깝게도 나는 여전히 그것을 얻지 못합니다. 이론적으로 물리적 렌즈 자체 밖에서도 말할 수 있습니까?
SoftMemes

@Freed-물리학 자와 상담해야합니다. 저는 광학 전문가가 아닙니다.
John Cavan

존, 고맙지 만, 분명히 누군가 여기 있어야합니다. :)
SoftMemes

@Freed-선명도를 이끌어 낼 것이라고 가정합니다 ... :) 실제 렌즈 길이는 일반적으로 초점 길이보다 작습니다 (팬케이크 렌즈를 살펴보십시오). 이. 이것의 물리학은 저쪽에 있습니다. 어쨌든 사진을 찍고 싶습니다 ... :)
John Cavan

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초점 거리는 반드시 렌즈의 물리적 크기와 관련이있는 것은 아닙니다. "망원"렌즈는 실제 렌즈 크기보다 초점 거리가 더 길며 이는 망원의 의미입니다. 초점 거리보다 물리적으로 더 긴 "레트로 초점"렌즈도 있습니다.
Pat Farrell

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절점을 확장하려면 다음을 수행하십시오.

간단한 정의 : 테스트중인 복합 렌즈와 동일한 초점 거리와 조리개를 가진 동등한 단일 요소 메 니스 커스 렌즈의 중심에 있습니다.

렌즈의 노드 포인트의 가장 실용적인 측면은 이미지의 움직임없이 렌즈가 회전 할 수있는 포인트라는 것입니다. 간단한 단일 요소 렌즈의 경우 노드는 렌즈의 중앙에 있습니다. Schmidt-Cassegrain 망원경과 같은 접힌 광학 시스템의 경우, 렌즈가 렌즈 앞에 있습니다.

렌즈의 절점을 찾기 위해 물리적 테스트를 설정하는 것은 약간 까다 롭습니다. 시각 보조 도구없이 설명하려고합니다.

삼각대 마운트를 고려하십시오. 삼각대 헤드의 수직 회전 축은 렌즈의 노드를 놓을 위치입니다. 이를 위해서는 렌즈를 삼각대 축과의 거리를 변경할 수있는 플레이트에 장착해야합니다. 또한 이미지는 렌즈에 부착되지 않은 스크린에 투사되어야합니다 (따라서 카메라 본체를 사용할 수 없습니다!). 우리는 삼각대 헤드를 회전시킬 수있는 스크린 위치와 슬라이더 설정의 조합을 찾고 렌즈의 광학 축이 스크린과 나란히 움직일 때 이미지에 미치는 영향은 비네팅입니다.

파노라마 사진을 찍을 때 실제적인 의미가 작용합니다. 이미지 사이에 왜곡이 최소화되고 더 나은 스티칭 또는 트래킹이 이루어 지려면 카메라를 절점 주위로 돌려야합니다. 따라서 본체의 장착 지점을 사용하여 포켓 카메라 또는 심지어 멋진 프로 DSLR을 삼각대에 직접 놓으면 광각 렌즈를 제외하고 절점과 이미지 평면 사이의 어딘가에서 회전하고 있음을 의미합니다.

일반적으로, 명백한 1 : 1 Fov 렌즈 (전체 크기 이미 저 또는 35mm 필름 본체에서 50mm)의 경우 노드는 렌즈 중앙 근처에 있습니다. 풀 줌에서 줌 렌즈의 경우, 렌즈가 정면에있을 수 있으며 광각의 경우 렌즈 중심 뒤에있을 수 있습니다. 어떤 것을 사용하든 노드는 카메라의 이미 저 앞에 명시된 초점 거리에있게됩니다.

(이것은 당시에 더 강렬한 물리학 실험실 중 하나의 주제였습니다. 그래서 A를 얻었을지라도 지금은 12 년 동안 45 년의 메모리 갭이 있지만 여전히 일반적인 세부 사항을 가지고 있다고 생각합니다) .


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답의 마지막 절반은 입학 동공 의 위치를 ​​설명합니다 ( 다른 이름 중에서도 투 시점 또는 평행이 아닌 포인트 라고도 함 ). 절점 의 사용은 이 문맥에서 일반적이지만 올바르지 않습니다. 그러나 후면 노드 지점 주위에서 렌즈를 스윙하는 첫 번째 부분 (즉, 스윙 움직임이있는 카메라 / 렌즈의 경우)이 정확합니다.
scottbb
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