확장 튜브의 효과를 어떻게 계산할 수 있습니까?


32

확장 튜브와 렌즈의 차이점에 대한 수학적 설명이 있어야합니다. 쉽게 설명 할 수 있습니까?

예를 들어, 텔레 컨버터를 사용하면 "2x 텔레 컨버터는 Y-mm 렌즈를 2Y-mm 렌즈로 바꾸고 2 스톱을 잃게됩니다"와 같은 것을 말할 수 있습니다. 연장 튜브와 비슷한 것이 있습니까?

배율에 대해 말할 수있는 것이 없다면 일반적으로 가장 가까운 초점 거리의 변화는 어떻습니까? 렌즈에 따라 다릅니 까?

렌즈를 제외하면 어떻게 될까요? 동일한 렌즈 에서 12mm와 24mm 확장 튜브의 효과를 비교할 수있는 일반적인 방법이 있습니까?

답변:


16

사용할 수있는 수식이 있다고 생각합니다. Matt Grum의 요점으로, 나는 줌 렌즈로 이것을 테스트하지 않았으며 현재의 지식으로는 프라임 (고정 초점 거리) 렌즈에만 적용됩니다. 줌 렌즈를 구체적으로 지정하지 않았으므로 ...

렌즈의 배율을 계산하는 가장 간단한 방법은 다음 공식을 사용하는 것입니다.

  Magnification = TotalExtension / FocalLength
  M = TE / F

확장 튜브를 사용하여 배율을 계산하려면 렌즈 전체가 제공하는 확장과 확장 튜브가 제공하는 확장을 모두 알아야합니다. 요즘 대부분의 렌즈 통계에는 고유 배율이 포함됩니다. Canon의 50mm f / 1.8 렌즈를 사용하면 고유 배율은 0.15 배입니다. 익스텐션 내장 렌즈는 다음과 같이 해결할 수 있습니다.

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

추가 확장을 통한 배율은 이제 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

  Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
  M = IE + TE / F

확장 튜브를 통해 25mm의 추가 확장을 가정하는 경우 :

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

렌즈의 고유 배율 (또는 고유 한 확장)을 알고 있다고 가정 할 때 매우 쉽게 배율을 계산할 수있는 매우 간단한 공식입니다. 멋진 50mm 렌즈가 확장하는 렌즈라고 가정하면 1 : 1 매크로를 생성합니다. 배율을 확장하려면 50mm 확장이 필요합니다. 여기에서 문제는 너무 많은 확장을 추가하면 초점이 맞은 세계의 평면 ( 가상 이미지 )이 렌즈 자체 내부로 끝날 수 있다는 것입니다. 또한 이것은 "단순한"렌즈로 가정되며, 잘 정의되고 잘 알려진 특성 (예 : 간단한 단일 요소 렌즈)입니다.

실제 시나리오에서 특정 렌즈 특성을 명확하게 이해하는 것은 쉽지 않습니다. 내부 초점을 맞추는 렌즈 또는 줌 렌즈의 경우 위의 간단한 공식으로는 주어진 렌즈, 초점 거리 및 확장에 대한 최소 초점 거리 및 배율을 정확하게 계산할 수 없습니다. 의미있는 값을 계산하기에는 너무 많은 변수가 있으며, 대부분 알 수없는 변수가 있습니다.

내가 찾은 몇 가지 자료는 귀하의 노력에 도움이 될만한 유용한 정보를 제공합니다.


2
이상하게도는 50mm의 F / 1.8 렌즈 (물론, OK, 하나의 렌즈의) 내가 확장하고있어 - 그 링크도 정말 유용하게 보인다. 감사!
Matt Bishop

1
좋은 답변, 내가 찾던 것을 정확히! TE를 사용하여 "TotalExtension"과 "TubeExtension"을 축약하고 있다는 사실 만 버그가 있습니다.
23

6

나는 그것이 Wikipedia 가 관련 공식을 가지고 있다고 설명 할 수 있다고 생각합니다 .

1/S1 + 1/S2 = 1/f

S1은 피사체에서 전방 노드 포인트까지의 거리이고, S2는 후방 노드 포인트와 센서까지의 거리이며, f는 초점 거리입니다. 확장 튜브는 S2를 증가 시키므로 S1을 더 작게 만들 수 있으므로 피사체에 훨씬 더 가까이 초점을 맞출 수 있습니다.


1
이 공식은 일반적으로 제조업체가 지정하지 않은 전면 및 후면 모달 지점을 알고 있다고 가정하므로 각 렌즈마다 해당 지점을 측정해야합니다. 또한 초점을 맞출 때 초점 거리가 변경되는 렌즈에는 공식이 유효하지 않으므로 질문자가 그 이후로 그렇게 생각하지 않습니다.
매트 그럼

단순한 (즉, 단일 요소) 렌즈를 사용하면 초점 거리가 절대로 변경되지 않습니다 (렌즈의 모양을 변경하지 않는 한 또는 매우 구체적이고 다른 색상의 빛 등에 대해 이야기하지 않는 한). 이것은 절대적으로 정확합니다 (사실, 렌즈의 위치를 ​​옮기는 것만으로도 초점을 바꿀 수 있습니다. 연장 튜브를 사용하면 더 멀리 움직일 수 있습니다). 복잡한 (다 요소) 렌즈의 경우, 동일한 원리가 적용되는지 확실하게 확인할 수있는 광학 원리를 잘 이해하지 못합니다. 그러나 영화 비행기는 항상 초점의 "목표"입니다. 그래서 ... 그렇게 생각합니다.
lindes

학습을위한 소스 중 일부 (나중에 나름대로 대답하지는 않겠지 만, 지금은 그럴 시간이 없습니다) : youtube.com/view_play_list?p=F703024381DE9004- 특히이 두 가지 : youtube.com/watch?v=oKfqO4tBfPc&p=F703024381DE9004youtube.com/watch?v=mjIfdXnhyQI&p=F703024381DE9004
lindes

1
@ 매트 그럼 (Matt Grum)-그 방정식은 그 문제의 핵심 인 것처럼 보이는 원리를 보여줍니다. 적어도 그것은 나에게 않았다. :)
John Cavan

@ 존 캐번 (John Cavan)-이 공식은 연장 튜브가 최소 초점 거리를 줄이는 이유를 잘 보여 주지만 질문자는 확대를 위해 주어진 렌즈에 대해 어떤 길이의 연장 튜브를 사야하는지 판단하는 데 사용할 수있는 공식을 찾고 있다고 생각합니다 불행히도 일반적인 경우에는 불가능한 x 배 ...
Matt Grum

4

편집 응답에 당신이 다른 길이 튜브의 효과의 추정치를 얻을 수 있어야합니다 당신은 요한의 방정식에서 누락 된 값을 사용할 수 있습니다 특정 렌즈에 특정 길이의 튜브의 효과를 알고 주어진 질문을 따르십시오. 다시 값은 렌즈 포커싱 방법의 foibles에 따라 달라 지지만 충분한 아이디어를 제공해야합니다.

일반적으로 물론 공식이 있지만 렌즈의 내부 구성과 일반적으로 렌즈 디자인의 일부 요소를 알아야합니다.

확장 튜브는 일반적으로 유효 초점 거리를 약간 변경합니다 (렌즈의 실제 초점 거리는 유리의 굽힘 력의 속성이므로 이동해도 변경되지 않음). 렌즈 디자인에 따라 달라집니다. 광선이 렌즈의 후면을 떠나는 각도와 관련이 있습니다. 물체 공간 텔레 센 트릭 렌즈 (광선이 서로 평행하게 나가는 특수 렌즈)를 가져 가면 광선이 평행하기 때문에 필름 평면까지의 거리는 중요하지 않습니다. 더 이상 수렴하거나 발산하지 않습니다.

광각 렌즈의 후면을 보면 후면 요소가 렌즈의 후면에 매우 가깝습니다. 이제 망원 렌즈를 살펴보십시오. 렌즈에 이미 확장 튜브가있는 것처럼 마지막 유리 조각과 마운트 사이에 간격이 있습니다. 확장 튜브는이 두 가지 다른 렌즈에서 상당히 다르게 작동합니다. 초점 방법 (내부 대 외부)도 확장 튜브를 추가 한 결과에 영향을줍니다.

요약하자면, 텔레 커버를위한 것만 큼 간단한 공식은 없습니다.


초점 거리가 변한다고 말하는 것이 정말로 정확합니까? 광학에 대한 나의 이해는 초기 단계에 있지만, 지금까지의 이해는 렌즈를 움직여서 (모든 확장 튜브가 실제로하는 것) 초점 거리가 변하지 않을 것입니다 (확대 할 수는 있겠는가? 우리는 총괄적으로 "유효 초점 거리"라고 부르기 시작했지만 초점 의 거리가 변경되어 초점면이 변경됩니다. 리소스를 찾아서 게시하려고합니다. 대답. 그러나 나는이 답변이 실제로 의심 스럽다고 생각한다. 내 생각에
lindes

내가 언급했듯이 초점 거리가 변경되는지 여부와 렌즈에 따라 정도가 달라집니다. 핀홀 렌즈의 가장 간단한 경우 초점 거리가 핀홀에서 이미징 평면까지의 거리로 정의 되므로 핀홀을 카메라에서 더 멀리 이동하면 초점 길이가 변경되는 것을 쉽게 알 수 있습니다 !
Matt Grum

아아 그러나 핀홀은 렌즈가 아니며 렌즈 (또는 일반적으로 광학 시스템)의 경우 초점 거리는 점과 이미징 평면 사이의 거리가 아니라 중심 사이의 거리에 의해 정의됩니다. 평행선의 입력이 주어지면 렌즈와 점. 맞지 않습니까? (참고 : John의 답변에 대한 내 의견의 비디오 링크 ( photo.stackexchange.com/questions/5603 / ...)를 참조하십시오. 또한 진정으로 묻고 있습니다.이 수준에서 광학을 이해하는 것이 비교적 새롭습니다.)
lindes

예. 초점 거리에 빛을 구부릴 수있는 렌즈 기능이 설명되어 있기 때문에 핀홀에 초점 길이가없는 것이 맞습니다. 파인 홀 시스템의 유효 초점 거리는 핀홀과 스크린 사이의 거리입니다. 동일한 fl을 가진 렌즈와 동일한 시야. 요점은 다른 시스템을 모르고 매개 변수 중 하나를 변경하면 어떻게 작동하는지 예측하기 위해 이미징 시스템에 대해 가정해야한다는 것입니다.
Matt Grum

3

컬러 케임브리지는 온라인 배율 비율 계산기가 있습니다. 그리고 웹 사이트를 인용하십시오 :

연장 튜브는 렌즈 거리를 렌즈 초점 거리로 나눈 연장 거리만큼 렌즈 배율을 증가시킵니다.

다음과 같이 번역됩니다.

M_ExtendedLens = M_Lens + ExtensionLength / FocalLength

jrista의 답변에 대한 의견

의견을 표현할 담당자가 충분하지 않아서 여기에 다음과 같은 의견을 적었습니다. jrista, 두 번째 공식은 다음과 같습니다.

Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IE + TE / F

함께 IE자연스럽게으로 읽기 IntrinsicExtension, 잘못, 그것은 예를 들어 고유 배율을 도입하여 작성해야합니다 IM(즉, 렌즈의 원래 배율 : IM = IE/F) :

Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IM + TE / F

아니면 두 번째 줄에서 괄호를 잊었습니까?

또한 귀하의 예는 단위 단위로 일관성이 없습니다 (나중에 단위가없는 [mm]를 [mm을 mm으로 나눈 값]을 더함). 읽어야합니다 M = (7.5mm + 25mm) / 50mm(괄호 포함).

당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.