実際にどのアパーチャが使用されているかをテストするにはどうすればよいですか?


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キヤノンEF 100-400mm f / 4.5-5.6Lは、@ jristaによって報告されているように、フロントエレメントが約63 mm しかなく、400mmでf / 6.3だけで十分であり、仕様が欠落しているように思えますストップの3番目まで。

写真を撮るときに実際にどの絞りが使用されているかを測定することは可能だろうかと思います。これは、説明した場合と、実際に小さな開口部に正確に停止する方法を調べる場合の両方で役立ちます。

だから私の質問は-どのような開口部が実際に写真を撮るために使用されているかを測定する方法ですか?テストを実行するためにシーンを特別に構築/測定する必要がある場合は問題ありません。


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製造業者は、仕様に関しては時々自由を取ります。Jristaの測定で焦点距離がわずかに短く、最大口径がわずかに小さく、数ミリメートルであると説明されている焦点距離が少なくとも10%外れているレンズを使用しました。バランスが回復しました。
マットグラム

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それが、「ISO 250k」ではなく「ISO 256,000」と言うのは馬鹿げていると思う理由です。
プロファイルを読んでください

回答:


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c@MattGrumが述べたように、おそらくDOF数式を並べ替えて、またはcircleOfConfusion を解くことにより、これを計算できます。私はしばらくDOFほど複雑な数式を再配置しようとしていないので、ここで数学が正しいことを願っています。

DOF =(2Ncƒ²s²)/(ƒ⁴–N²c²s²)

その方程式の用語は次のとおりです。

DOF =被写界深度
N = f値
ƒ =焦点距離
s =被写体距離
c =錯乱円

簡単にするために、DOF項Dに減らします。

さて、cこの方程式の項は2つありますが、そのうちの1つは2のべき乗であるため、最終的にはある種の多項式を見ていたでしょう。再配置するには:

D =(2Ncƒ²s²)/(ƒ⁴ - N²c²s²)
D *(ƒ⁴ - N²c²s²)=(2Ncƒ²s²)
Dƒ⁴ - DN²c²s²=2Ncƒ²s²
0 =2Ncƒ²s²+DN²c²s² - Dƒ⁴
DN²c²s²+2Ncƒ²s² - Dƒ⁴= 0 < - QUADRATIC!

示されているように、項を並べ替えると2次多項式が生成されます。二次方程式は一般的なタイプの多項式であるため、解くのはかなり難しくなります。いくつかのより一般的な用語を代用することで、しばらくの間単純化できます。

X =DN²s²Y
=2Nƒ²s²Z
= –Dƒ⁴

それは私たちに与えます:

Xc²+ Yc + Z = 0

これで、二次方程式を使用して以下を解くことができますc

c =(–Y±√(Y²– 4XZ))/(2X)

X、Y、およびZの用語を元の用語に置き換えて、以下を減らします。

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

(うーん、それはかなり厄介で、すべての正しい用語を置き換えて正しく入力してもらいたいと思います。矛盾をおologiesびします。)

circleOfConfusionが二次的である(つまり、正と負の両方の結果になる)ことの正確な意味を理解するには、私の脳はあまりにも揚げすぎています。最初の推測はc、カメラに向かって移動するときに成長することです焦点面(負?)、およびカメラと焦点面から遠い(正?)、および2次方程式が非常に急速に無限に成長するため、それは実際に混乱の輪がどれだけ大きくまたは小さくなり得るかという制限を示します。しかし、もう一度、その分析を一粒の塩で取ります...私は式の解決策をスクラッチし、それは今日残していた頭脳の最後のビットを取りました。;)


その場合、与えられた開口部と焦点距離の最大CoCを決定できるはずです。これは、できれば開口部(入射瞳)の直径になります(または導出できるようになります)。ただし、これは実際には必要ではありません。@Imreの質問のリンクされた答えの私の分析はかなり荒い...私は400mmレンズの開口部を「無限大」で観察する能力がまったくないため、おそらく入射瞳が間違って見えます。「無限」と呼べる十分な距離では、400mmでの5.6口径の100〜400mmレンズは、実際には前部レンズ要素と同じ直径に見えるので、少なくとも直径63mmになります。 。そのレンズの直径の測定も少し粗く、±3mmずれることもありました。もしキヤノンの100〜400mm f / 4-5.6レンズの特許は、レンズの実際の焦点距離は390mmであり、「f / 5.6」での実際の最大口径は実際にはf / 5.9です。つまり、入射瞳は「無限遠」で直径66mmである必要があり、これは私の測定の誤差範囲内です。など:

キヤノンのEF 100–400mm f / 4.5–5.6 L IS USMレンズは、口径に関してはおそらくスポットオンであり、390mmの実際の焦点距離と66mmの入射瞳径を備えていると思います。このレンズの実際の測定値。


複雑な... 7年生代数学のように見えるLOL
J.ウォーカー

プロセスは代数であり、二次方程式に詰め込むためのugい用語がたくさんあるため、すべてをまっすぐに保つのが難しくなる可能性があります(特に、すでに12時間以上働いていて、 ...年の二次方程式を解きます)。閉じかっこを忘れてしまったことはすでにわかりました。誤解につながる可能性があります。-.-
jrista

これは年後ですが、コメントがいくつかあります。1.、少し代数とファクタリングは、最終的な式(分離に2つの解決策が得られる±√...別のソリューションに)、c₁ = (ƒ²/DN) * (√(1 + D²/s²) – 1)c₂ = –(ƒ²/DN) * (√(1 + D²/s²) + 1)。ただし、c₂は厳密に負であるため、無視できます。したがって、c onlyのみが実際のソリューションです。しかし、コメント2にかかわらず、これは実行不可能です。DoFは、実際にはぼかし円のサイズを決定するために測定できる「自由変数」ではありません。DoFは、ƒ、N、c、およびsで定義されていることに注意してください。...
scottbb

...さらに重要なことは、sが過焦点距離以上の場合、DoFは無限大です。したがって、この方程式を使用する場合、s> Hの値は役に立たない。しかし、レンズの光軸に平行で無限遠に焦点を合わせたコリメート光は、ラボで焦点距離と入射瞳サイズを実際に測定する方法です。
-scottbb

5

既知の距離に点光源があり、焦点距離(レンズの焦点が合っている距離)がわかっている場合、混同円(ハイライト時に得られる丸い塊)のサイズに基づいて絞りを計算できますOOFです)。

私は頭の上の式を知りませんが、被写界深度式から再配置することができます(時間があれば、これに挑戦するかもしれません)。

また、正確な焦点距離を知る必要があります。焦点距離は、不一致の原因の一部であると思われます。


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既知の距離に2つの点光源を配置するのが最善だと思います。一方に焦点を合わせ、もう一方からOOFブロブを測定します。
ユッカスオメラ

1
@jukkaそれも私が考えていたものです。それでも...知ら距離で知られているオブジェクトのサイズで行うことができ、正しい焦点距離を、計算の問題を残して
マット・グルム

@Jukka LED(または他の点光源)の幅を測定しますか?
-nchpmn

2
@Crashdownは精度を高めるために、それより大きなものを測定したいです。LEDの三角形は、テストのセットアップに適しています。2つのLED間の距離は、画角と焦点距離を提供し、カメラまでの2つの距離は、焦点距離を提供し(両方に焦点を合わせると、カメラが正方形になります)、最後にぼかしのサイズが決まりますディスクを使用すると、開口部を計算できます。
マットグラム

2

開口f値は、レンズを通過する光の量を表します。理論的な単一要素レンズの場合、これは焦点距離と入射瞳の物理的サイズの比率でもありますが、現在販売されているカメラレンズは単一要素レンズではありません。

1874年、ジョン・ヘンリー・ダルマイヤーは、3つ以上の要素を持つレンズの「強度比」(F値という用語が作られる前)を得る唯一の方法は、レンズを通過する光の量を測定することであると書いた(Fナンバーに関するウィキペディアの記事で「有効口径」を検索してください)。

注:今日計算することは可能だと思いますが、数学の専門知識はありません

したがって、測定する必要があるのは、レンズを通過する光の量です。これは、適切な基準点があれば簡単だったでしょう。

同じISOおよびシャッタースピードで一定の光の下でソリッドカラーの表面の写真を撮ります。1回は基準レンズを基準絞りに、1回はテストレンズを試験絞りに入れます-写真間の光強度差を計算して絞りを取得しますストップの違い。

現実には、良い基準点はありませんが、f / 5.6(50mm f / 1.8、ワイド端のキットレンズ、または100-400 100mm)。

2つの写真のヒストグラムが同じで、両方が同じ絞りで撮影された場合は、画像データに手を加える必要さえありません。

あなたが空想を得たいと思っていて、レンズを持っていないなら、あなたはおそらくグレーカードを撮影し、予想される強度または結果の写真を知るために光度計を使用することができます。

また、実験を複数回繰り返すことを忘れないでください-ほとんどのレンズの機械的開​​口部は不正確であることで有名です。


参照用に別のレンズを使用する場合、露出に基づいてTストップの差を計算できます。Fストップを取得するには、レンズの透過率の違いも知る必要があります。
Imre

@Imre -なしIいけない、光メートルを考える-彼らはあなたがISOとシャッタースピードを入力して、私が使用したものレンズ知らなくても、あなたに正確な絞り値を与えてみましょう
ニール
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