レンズは真の焦点距離でマークされていますか?


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レンズの真の焦点距離は、レンズに書かれた数字と同じですか?

たとえば、70 mmまたは200 mmの焦点距離は、実際には70 mmまたは200 mm以下ですか?例:69.5および199.7。


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なぜあなたはそのレベルの正確さを気にするのですか?
フィリップケンドール

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私の意見では、物事は可能な限り最善の方法で行われるべきです。ARおよびVRの仕事について知りたい
エドワード

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気になる場合は、光学ベンチに置いて測定してください。焦点距離が数パーセント以内の精度であることに完全に満足しています。また、不要なオーバーエンジニアリングにお金を払っていないことに満足しています。
フィリップケンドール

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レンズの焦点面もフィールド全体で変化します。エンジニアは、レンズセットを作成するときに値を平均化しようとします。複合球面ガラスレンズの正確な焦点距離はありません。すべての数値は、調整されていない限り、製造プロセスの許容誤差の平均です。
2017

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あなたは「私の意見では、物事は可能な限り最善の方法で行われるべきと言います。しかし、写真の場合、超高精度の数値が必ずしも最良の方法であるとは限りません。
私のプロフィールをお読みください

回答:


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あ、それより悪いです。静止画撮影用に設計された多くのレンズは、焦点呼吸を示し、レンズが焦点を合わせることができる距離の範囲にわたって画角が変化します。通常、これはスチール写真の問題ではありませんが、シネ用に設計されたレンズ(ビデオ)は通常、フォーカスの呼吸を最小限に抑えようとします。

レンズは、本質的に、大量生産された光学/機械装置であり、製造公差があります。開口部の設定、最小焦点距離、正確な焦点距離、レンズ要素の位置合わせ、レンズマウントとセンサーの平行度などはすべて、製造上の許容誤差とばらつきの影響を受けます。この世界についての良い洞察はlensrentals.comの会社のブログです。彼らはレンズを分解し、レンズの製造方法や個々のレンズを(特に)何が違うのかについて話しています。

AR / VRについては何も知りませんが、ソフトウェアで修正するのが最も簡単な方法だと思います。


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許容範囲は、設計された焦点距離と公開された値の間で発生した丸めと比較すると、重要ではない可能性があります。
エドガーボネット2017

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公開されている焦点距離はある程度丸められており、通常は最も近い5または10に、場合によっては最も近い1に丸められます。

マークされた焦点距離は無限遠での焦点にのみ適用されるため、これ以上の精度は現実的ではありません。焦点距離(イメージプレーンまでの距離として定義されます)は変化し、無限より短い焦点距離では長くなります。もちろんズームもそれを変更します。いくつかのケースでは、内部フォーカスが予期しない方法でそれを変更します。一部の内部フォーカシングズームは、実際には間近で焦点が短くなります。内部要素を移動すると、常に状況が変わります。

1:1マクロ(レンズの前と前の距離が等しい)では、薄型レンズの式は、焦点距離が1:1で2倍になることを示しています。

しかし、その方法で(レンズの前後の実際の焦点距離でオブジェクトと画像のサイズを測定)、状況に応じて正確な焦点距離を計算することが理論的には可能です。

編集:「焦点距離は変わりません」と聞きます。本当に?レンズに記されている焦点距離は、無限遠にある物体の焦点です。他の距離での焦点は、マークされた焦点距離の表記を変更することはできませんが、それは単なる名前の意味です。同じレンズは他の距離でも焦点を合わせますが、もちろんこれは必然的に焦点を変更します。

焦点距離の定義は、焦点が焦点に合わせられるポイントであり、被写体距離によって異なります。これが私たちが注目しなければならない理由です。実際に焦点距離が変わらなければ、焦点を合わせる必要はありません。

無限ではなく、近くで焦点を合わせると、焦点が新しいポイントに移動し、焦点距離が確実に変化します。この変更はF /ストップ数の計算にも影響しますが、倍率が0.1倍に達するまで(おそらく1フィートかそこらで)十分に小さいと見なされます。しかし、1倍(1:1と呼ばれます)では、焦点距離が2倍になり、マークされたF /ストップ数が2ストップ増加します。ほとんどのレンズは、その複雑さを避けるために、その近くに焦点を合わせません。


したがって、24mmは無限遠に焦点を合わせた場合のみ24mmですが、無限遠の距離が短い場合、24mm長いパーセンテージをどのようにして知ることができますか?
エドワード

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@エドワード24mmレンズは、背面の節面(レンズマウント内の見えない特別な点)から24 mmの平行光線に焦点を合わせます。200mmレンズは、背面の節面から200 mmの平行光線に焦点を合わせます。これが発生したときのレンズ位置は∞とマークされています。次に、レンズの公式に応じて、残りの距離がレンズに刻印されます。
2017

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レンズの焦点距離は、無限の物体の焦点距離として定義されます。もっと近くに集中しても変わりません。レンズの式1 / f = 1 / di + 1 / doで示されるように、オブジェクトが近づくと、レンズからイメージまでの距離が増加します。ここで、fは焦点距離、diはイメージの距離、doはオブジェクトの距離です。 、しかし焦点距離は変わりません。
ロスミリカン2017

1
@Ross、それは理論ですが、実際のレンズは多くの異なるレンズ要素で構成され、ある程度の焦点呼吸を示します。
プロフィールを読んでください

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エドガーそれらは同じコインの両面です。または、同じ三角形の2本の脚。
プロフィールを読んでください

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つまり、いいえ。レンズの番号[シリアル番号を除く;)]は、写真撮影で実際に使用するための概算です。個々の部品は、特殊な目的のためにさまざまな精度で較正できます。

「24mmレンズ」とは、焦点距離が24mm程度のレンズのことです。

これは、24.001mm、24.329mm、23.918mm、23.988mm、24.199mmなどのラインを販売するよりも問題が少ないです。

選択する必要がある場合、どちらを選択しますか?

各AR-VRアプリケーションの必要性を再計算しますか?あなたの仕事がその精度で複数のデバイスを含むと予想しますか?エンジニアは、不必要な正確さと詳細を追求して、より多くの会社のリソースを費やすことで解雇されます。そのため、製造公差が非常に重要です。私たちのものは手頃な価格で実用的です。


レンズの数値は概算ですが、24 mmに相当する正確な数値はどれですか。
エドワード

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@エドワードこんにちは、数字は理論を参照しています。彼らはデザイナーが意図したものを参照しています。違いは、実際にTECHNOLOGYを使用してSCIENCEが予測するものを概算しようとすると、PRACTICEで何が起こるかによるものです。あなたが言うように、それが問題です。
スタン

私の仕事は次のとおりです。ニコンd750、レンズ24-70 mm、AR作業用のタムロン70-200 mmレンズ。ニコンのビジョンは、現実の世界で3Dオブジェクトを表示するための仮想チャンバーのビジョンと一致する必要があります。これを行うには、できるだけ正確である必要があります。
エドワード

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あなたの問題は、絶対的な焦点距離ではありません。しかし、ユーザーの混乱を避けるために、複合(ズーム)レンズの焦点距離を一致させることの1つ。悪いニュースですが、セットアップを調整する必要があります。メニスカスレンズで結果を修正する必要がある場合もあります。校正については、エドモンドサイエンティフィックにお問い合わせください。彼らはニュージャージー州バリントンにいます。米国
スタン

1
チャンバーの前面と背面で同じサイズの2つのオブジェクトを使用して@Edwardキャリブレーションを行い、遠近感がよく見えるまでオブジェクトの距離を操作します。チャンバーが合うまでオブジェクトの距離を微調整します。
スタン

4

何らかの種類のコンピュータビジョン作業を行う場合、正確な結果を得るにはレンズを調整する必要があります。また、ズームレンズではなく、固定フォーカスレンズを使用することを強くお勧めします。毎回同じズーム設定に戻すこと(またはズーム設定ごとに調整すること)はほとんど不可能になるからです。

そうは言っても、これはカメラキャリブレーションの優れた入門です。測定にカメラを使用する前に、測定および修正する必要がある多くの要素があることを示しています。焦点距離を正確に知る必要があるのは、このときだけです。

もちろん、焦点距離は、コンピュータービジョンを実行する場合に関心のあるパラメーターの1つにすぎません。さまざまなレンズ構造によってさまざまな種類の歪みが導入されます。正確に何でもするつもりです。


2

レンズの焦点距離は、レンズが無限大の記号∞で物体を結像しているときに行われる測定です。インフィニティは「目に見える限り」に変換されます。この測定に使用する最適なオブジェクトは星です。ただし、オブジェクトが1000ヤード/メートル離れている場合、エラーは0.001インチ(0.025 mm)未満です。この測定値は、リアノードと呼ばれるポイントから取得されます。この点は鏡筒の中央に近いと思うかもしれません。カメラレンズはレンズの複雑なグループであり、一部は正のパワー(凸面)で一部は負のパワー(凹面)であるため、実際の位置は中点の前後に移動する可能性があります。苦しむレンズの収差を軽減するには、7つ以上の要素が必要です。

真の望遠は、後部節が中心の前方にシフトしています。この設計はレンズバレルを短くするので、カメラとレンズは使いやすく、持ち運びも簡単になります。広角の場合、後部節が後方に移動する可能性があります。これにより、レンズがフィルムまたはセンサーから遠ざかります。アイデアは、バックフォーカス距離を増やして、反射ミラーのクリアランスを可能にすることです。

レンズ鏡筒に刻印されている値は、1〜1½%の精度である可能性があります。∞に近いオブジェクトに焦点を合わせると、焦点距離が長くなります。実物大(単一または1:1)を達成するために焦点を近づけると、レンズは1つの完全な焦点距離前方に配置されます。つまり、1:1で動作する50mmレンズは100mmのように機能し、光損失は2つのFストップ(4X)です。真のマクロレンズは、近くで機能するように設計されており、そのような光の損失を受けません。

レンズについて学ぶことはたくさんあります-私はこれをゴブルディグックと呼んでいます!


無限大は、光路(レンズ)に入る光線が平行(平行)になる点です。星からの光線はそのような光線の例です。また、より便利な光学ベンチ上のコリメートされたレーザー光源でシミュレーションすることもできます。
2017

@Stan晴れた夜に屋外に立つことは、コリメートされたレーザーや光学ベンチにアクセスするよりも一般的に現実的です。

光学ベンチは人工星を使用しています。これは、レンズの前に配置された光のポイントになります。無限遠は、光の点までの距離が点光源の円形アパーチャの直径の3000倍である場合、またはレンズが展開されて光ビームの平行度が得られる場合に近い場合にシミュレーションされます。
アランマーカス

@benrudgers正午にホログラムを作成するために機器をコリメートする必要がある場合。:)
スタン

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@スタン---あなたがたは!焦点距離は、波長ごとに異なって測定されます。
アランマーカス

0

一例として、私は数年前に、ハッセルブラッドVシステムレンズの実際の焦点距離が、レンズにエッチングされたものと必ずしも一致しないことを学びました。詳細については、ハッセルブラッドヒストリカルのデータシートをご覧ください。


あなたは問題に集中しました。あなたのスピーチによると、24 mmは24 mmではありません。
エドワード

私の仕事は次のとおりです。ニコンd750、レンズ24-70 mm、AR作業用のタムロン70-200 mmレンズ。ニコンのビジョンは、現実の世界で3Dオブジェクトを表示するための仮想チャンバーのビジョンと一致する必要があります。これを行うには、できるだけ正確である必要があります。
エドワード

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リンクのみの回答はお勧めしません。回答にいくつかの例を追加してください。
Carsten S

-1

それだけの正確さは重要ではありません。究極の消費者は人間の目であり、24.001mmレンズと23.9998mmレンズの違いを見分けることはできません。


3
あなたの答えは、実際の焦点距離が正確かつ正確であることを意味しています。しかし、あなたはまた、彼のAR&VR作品があること、OPの問題を無視することができますの違いを教えて、差が0.004%よりもはるかに大きいということ。
scottbb 2017
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