[問題] 等效光圈

作者: ferrinatice (Fervent Apprentice)   2017-03-09 14:17:10
前一陣子Tony Northrup推出了一個影片
"Focus Breathing: TEST & FIX IT" https://youtu.be/XP5-e4Q01Ac
像是Nikon的小黑六 70-200 f/2.8在200mm端拍人像的時候實際只有約135mm;
主要的原因是因為廠商在設計鏡頭時,當鏡頭調整到最近對焦距離時,
鏡片遠離感光元件時會移動到變焦的區間,壓縮了實際的焦段。
Tony Northrup的解決方法是利用加入接寫環,使得鏡頭雖處於對焦接近無窮遠的位置,
但因為接寫環使得鏡片離感光元件距離變遠達到對焦到近處的效果,
讓鏡頭維持在200mm的焦段。
但我好奇的是,原本的鏡頭設計是在200mm端時,對焦在近處實際焦段只有135mm,
而光圈的直徑是固定的(若以f/2.8為例,直徑應該是接近48.214mm),
但如果我用接寫還讓小黑六實際的焦段從60-135mm變成70-200mm,
那等效上的光圈還是f/2.8嗎?還是變成了f/4.148?
作者: jengmei (鄭小妹)   2017-03-09 14:21:00
沒變
作者: tyf99 (呵呵)   2017-03-09 15:16:00
視角歸視角,焦距歸焦距,視角會隨著像距改變,焦距可不會http://imgur.com/rmKUCuq 綠色的光路會變,焦距f不會變影片根本胡說八道
作者: ErnieYang ( )   2017-03-09 16:03:00
感覺這個問題跟微距鏡 在最近對焦時光圈變小一樣因為實際上f-number只在 接近無限遠對焦的時候是準確的https://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_aperture實際上再算的時候應該是用 光圈大小/物距 (!=焦距)這個問題很微妙 因為要看Nikon再報最近對焦距離的時候是指200mm 的 f/2.8 還是實際上 135mm 的f/2.8如果是前者的話 那就是f number不變 但是因為接近微微距的狀況 effective f-number回比實際上小 但是不是用135mm跟200mm比例算出來的 是看你最近到底對焦距離後者的話也是一樣會變小 要先用你說的比例再加上微距等校f-number的修正總之...就是會變小
作者: tyf99 (呵呵)   2017-03-09 17:30:00
基本上,鏡頭有呼吸效應是很正常的要去除鏡頭的呼吸效應,需要在設計時再特別修正parfocal lens 也類似,變焦的同時就要把鏡組前後移去修正
作者: linpo1206 (東區徐志摩)   2017-03-09 19:44:00
Tony大叔有時候見解滿驚嚇,有時候又中規中矩。
作者: RicciCurvatu (黎奇曲率5566)   2017-03-09 23:54:00
人家說的很清楚,呼吸效應是因為對焦鏡組移動而改變實體焦長,而鏡頭上標示的焦長是對焦無限遠時的實體焦長。影片也提到一般的鏡組設計越長焦就需要越大的鏡組間距,對焦越近也需要越多間距,但在內變焦設計上不得已只好在近距離對焦時犧牲實體焦長。然後NA的概念比較偏向測量端(numirical就是數值話的意思)也就是我不管鏡組怎麼設計,我就是用這組公式去測量光圈(入射角度,折射率都是物理上可測的),我知道洗鏡光前輩的部落格有用這個公式去算近拍掉光圈,但他中間有用sin~tan近似,我覺得從數值方法反推原理有點本末倒置,其實wiki英文版就有推導,從理想透鏡公式一路等號就能算出 視角a 滿足tan a =(d/2(1+M/p)f), f是實體焦長,所以其實f(1+M/p)才是比較能代表視角的值,另外能代表總近光量的物理量是入瞳孔半徑,所以"等效光圈值N"=f(1+M/p)/e ,然後"鏡頭上標示的N"=鏡頭上標示的焦距/e, 如果你碰巧上面都看得懂,代一代會得到等效光圈N=鏡頭標示的N*實體焦長f*(1+M/p)/鏡頭標示的焦長,拿影片的例子,你的有效光圈就是N=2.8*135(1+M/p)/200阿p是瞳孔放大率,不想理解就把它當成1,不過望遠鏡頭常常會小於1
作者: tyf99 (呵呵)   2017-03-10 01:33:00
如果是早期蛇腹照相機,鏡心是在鏡頭上沒錯現代的多鏡組鏡頭,鏡心是有可能移到鏡頭外的焦段200mm的鏡頭,不代表鏡頭長度就要超過20cm以上焦距長也未必須拉長鏡筒 http://i.imgur.com/mxdQ1Iv.png除非用儀器去精密測量視角,再換算出等效焦長,不然都空談更何況拿A家的出來就說是真200,說B家的是假200,只有135我都不知道原來A家才是公定標準
作者: RicciCurvatu (黎奇曲率5566)   2017-03-10 09:30:00
影片是沒說他怎麼測的,但他也沒說c家是真200,只是比較兩者呼吸效應誰比較嚴重而已另外焦距長要拉長鏡筒他也沒說一定,很多雙鏡組變焦的kit也是先縮短再變長,只是望遠端變焦的設計才比較多是伸長

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