محاسبه دقيق Focal Length

[Ali Talebi]

سلام.
خیلی سعی کردم تاپیک جدید باز نکنم ولی هر چه موضوعات را خواندم، موضوع مرتبط با سوالم را نیافتم. اگر مدیران صلاح دیدند جابجا کنند.
...
وقتی با دو لنز 55-18 و 250-55 و با فوکال لنت 55mm (و روی سه پایه) از یک نما عکس می گیرم، عرض تصویر یا همان زاویه دید لنزها به صورت قابل توجهی متفاوت است.
البته مسئله بغرنجی نیست اما سوالی برایم پیش آمد که علت چیست؟
چگونه با متر کشی و محاسبات دستی (بدون دستگاه مخصوص) صحت فاصله کانونی یک لنز را بسنجم؟

[artara74]

توی بعضی ریویوو ها می نویسند مثلا من یادمه خوندم که 18-105 در اصل 15 نیست و 107 است. البته 2 میل خیلی کمه. اما کمی سرچ بزنید.

نمونه هاش رو می تونید بزارید؟ خیلی دوست دارم این اختلاف رو ببینم.

[Pooyan]

سلام.
خیلی سعی کردم تاپیک جدید باز نکنم ولی هر چه موضوعات را خواندم، موضوع مرتبط با سوالم را نیافتم. اگر مدیران صلاح دیدند جابجا کنند.
...
وقتی با دو لنز 55-18 و 250-55 و با فوکال لنت 55mm (و روی سه پایه) از یک نما عکس می گیرم، عرض تصویر یا همان زاویه دید لنزها به صورت قابل توجهی متفاوت است.
البته مسئله بغرنجی نیست اما سوالی برایم پیش آمد که علت چیست؟
چگونه با متر کشی و محاسبات دستی (بدون دستگاه مخصوص) صحت فاصله کانونی یک لنز را بسنجم؟

سلام علي جان؛
اين سوال قبلا هم براي من پيش آمده بود (مخصوصا وقتي كه مقاله جزا را خواندم. الان رفتم لينكش را پيدام كنم.، ظاهرا سايت جوزا مشكل امنيتي پيدا كرده) و من چندين و چند بار با هر 6تا لنزي كه داشتم در فاصله كانوني هاي مختلف موضوع را آزمايش كردم.
به اين صورت كه يك متر خياطي را موازي با سطح افق (مثلا در ارتفاع 1متري) بر روي ديوار صافي قرار دادم. سه پايه را تقريبا مقابل عدد 75 متر قرار دادم و ارتفاع دوربين را با ارتفاع متر يكسان كردم. شاتهايي با ترتيب زير زدم:

18-55 معمولي و 18-55 IS (در 18 و 55 ميليمتر)
50 F1.8 (در 50 ميليمتر)
55-250 (در 55، 135، 150 و 250)
135 F2 (در 135)
150-500 (در 150، 250، 500)

لنز پايه من براي محاسبات هم 135F2 بود كه مطمئن بودم 135 واقعي است و چون فوكال متوسطي دارد، منطقي ترين لنز براي كم كردن خطاي محاسباتي است (مثلا نسبت به لنز 50F1.8)

حال طبق قوانين رياضي بايد نسبت اندازه اي كه طول كادر پوشش مي‌دهد، برابر با عكس نسبت فاصله كانوني لنزها باشد.
نتيجه جالب بود. 50 تقريبا 50 واقعي بود. 18-55 ها در انتهاي تله تقريبا 51-52 بودند. 55-250 در انتهاي تله قدري كمتر بود. اما جالبتر از همه 150-500 بود كه در انتهاي تله چيزي در حدود 420-430 بود.
جهت اطمينان از كمترين ميزان خطا، چند باز آزمايش را در همان حالت آزمايش كردم و نتيجه ها تقريبا منطبق بود.

اما پس از آن با كم و زياد كردن فاصله دوربين تا متر، نتايج خصوصا براي دو لنز 55-250 و 150-500 اختلاف نسبتا قابل توجهي داشت كه علت آن را هم متوجه نشدم.

به هر حال زياد سخت نگير و از عكاسي لذت ببر.

[kakooch]

...
البته مسئله بغرنجی نیست اما سوالی برایم پیش آمد که علت چیست؟
چگونه با متر کشی و محاسبات دستی (بدون دستگاه مخصوص) صحت فاصله کانونی یک لنز را بسنجم؟

سلام،

البته لازم است تا عکس‌ها دیده‌شوند اما در کل نباید تفاوت عمده‌ای وجود داشته‌باشد. مهم‌ترین نکته این است که عکس‌ها را در فکوس بی‌نهایت بگیرید و مقایسه کنید، در غیر اینصورت وجود تفاوت طبیعی است.

در مورد سنجش هم به دستگاه خاصی نیاز نیست، اگر اشتباه نکنم دوستان در جاهای مختلف توضیح داده‌اند، دو راه برای این‌کار وجود دارد، یکی متر کشی و عکاسی از یک سوژه در دو فاصله‌ی مختلف از لنز است که با این‌که به‌نظر ساده می‌آید اما اگر نتیجه‌ی قابلِ قبولی می‌خواهید به ابزار بسیار دقیق و Setup مرتب نیاز دارد.
به‌طور خلاصه، شما از یک سوژه دو عکس می‌گیرید و سپس اندازه‌ی بزرگ نمایی را بر اساس تصویر حاصله را محاسبه می‌کنید (می‌توانید در فتوشاپ عکس‌ها را اندازه بگیرید و نسبت را به‌دست آورید، به این نسبت می‌گوییم m)، بعد هم مقدار جابه‌جایی سوژه برای رسیدن به این بزرگنمایی را به‌دست می‌آورید (یعنی از سوژه تا مثلاً سنسور را دوبار متر می‌کنید، این را می‌گوییم Δd) بعد فاصله‌ی کانونی خیلی ساده با استفاده از این رابطه به‌دست می‌آید:

                              Δd
فاصله‌ی کانونی  =  -------------
                               1   
                        m - ---- 
                               m

اما برای این اندازه‌گیری ابزار دقیق مترکشی لازم دارید چون خطای یک سانتی‌متری ابزار می‌تواند Δd شما را تا ۲۰ میلی‌متر تغییردهد!

راه دوم اما به‌تر و معقول‌تر است، از یک سوژه که دو نقطه‌ی مشخص در بی‌نهایت آن وجود دارد، با فوکوس بی‌نهایت عکس بگیرید، حال اگر فاصله‌ی زاویه‌ای آن دو نقطه (می‌گوییم θ) را بدانید:

                       طول دو نقطه روی تصویر
فاصله‌ی کانونی =  ------------------------
                          57.2957795 * θ

اندازه گرفتن فاصله‌ی دو نقطه در فتوشاپ که آسان است، فقط مساله این‌جاست که این عدد باید اندازه‌ی دقیق فاصله روی سنسور شما باشد، ساده‌ترین راهِ محاسبه، اندازه‌گرفتن تعداد پیکسل‌ها بین دو نقطه در فتوشاپ است (یا اگر مختصات این‌ها را داشته‌باشد با هندسه‌ی تحلیلی ابتدایی یافتن این فاصله ساده‌است) و بعد با توجه به مشخصات سنسور تبدیل این پیکسل‌ها به اندازه‌ی واقعی است، (مثلاٰ طول سنسور را بگیرید و تقسیم بر تعداد پیکسل‌های طول کنید، یا با توجه به مساحت این را حساب کنید یا از عدد منتشر شده‌ توسط سازنده به عنوان اندازه‌ی پیکسل استفاده کنید، که اگر میکرون است آن را به میلی‌متر تبدیل کنید و ...)

آن عدد 57.2957795 هم که در واقع ۱۸۰ است تقسیم بر عدد پی برای تبدیل از درجه به رادیان، می‌ماند خود θ . محاسبه‌ی θ ساده‌است اما نکته این‌جاست که شما نمی‌خواهید Cheat کنید و از عکسِ گرفته‌شده برای محاسبه‌ی θ استفاده کنید، از طرفی نمی‌خواهید هم متر بزنید (چون اول این‌که مشکلِ دقت ابزار -البته با شدت کمتر- دوباره مطرح می‌شود و دوم این‌که اگر بخواهیم فرمول کامل، با توجه به فواصل کمتر از فوکوس بی‌نهایت را بنویسیم محاسبات پیچیده‌تر می‌شوند و بی‌نهایت هم یعنی ۳ متر یا ۵ متر یا بیش‌تر، که خب اندازه‌گیری اضلاع مثلث سخت است در این ابعاد!)
راه حلِ ساده و سریع استفاده از اجرام آسمانی است، مثل ماه و ناهید یا هر دو نقطه‌ای که بشود آن را دید و شما بشناسیدش، بعد کافی‌است فاصله‌ی زاویه‌ای آن دو جرم! را با هم به‌دست آورید (که همه‌ی برنامه‌های ابتدایی نجوم هم این‌کار را با توجه به موقعیت شما و ساعت و تاریخ برایتان می‌کنند) و بعد هم تمام :) البته این θ را می‌شود ساده برای بعضی چیزها بدست آورد، مثلآً یک پنجره‌ی باز در فاصله‌ی بی‌نهایت که از حوصله‌ی این تاپیک خارج است.

خلاصه کنم، اگر هر دو تصویر را در فوکوس بی‌نهایت ثبت کنید، باید با دقت خوبی یک کادر بدست بیاورید. برای فواصل نزدیک‌تر با توجه به این که لنز Asymmetric است و عملیات فوکوس کردن فاصله‌ی کانونی موثر را تغییر می‌دهد (که البته لنز آن را با تغییر فاصله‌ی کانونی واقعی جبران می‌کند) امکان وجود اختلاف فاحش به‌خاطر ساختار درونی لنز وجود دارد.

شاد باشید.

[Kholeno]

سلام
این اختلاف FOV در خیلی از لنزها وجود دارد. حتی در دو ورژن 70-200 نیکون هم ظاهرا در 200mm با فاصله یکسان کادرهای متفاوتی به دست می آید!
این لینک را ببینید نمونه عکسها با هر دو ورژن هست. برای مقایسه دو نسخه 70-200 هم دیدنش خالی از لطف نیست.

http://photo.net/nikon-camera-forum/00V9pI

[QashQai]

سلام:

علاوه بر مطالب مورد اشاره دوستان دیدن این لینک خالی از لطف نیست:

Measuring Focal Length
Why measure Focal Length

http://www.bobatkins.com/photography/technical/measuring_focal_length.html

موفق باشید

[NASSIRI4080]

مقايسه FOV فوكال هاي مختلف با تصوير :

http://www.juzaphoto.com/eng/articles/focal_length_comparisons.htm

نميدونم تاپيك را درست انتخاب كردم يا نه !

[Anoosh-Em]

درود

چندی پیش برای روشن شدن موضوعی و فرق بین فاصله کانونی دو لنز 24-70 و 70-200 با هر دو در 70 میلیمتر با یک دیافراگم ثابت F4 دو عکس گرفتم که در هر دو عکس فوکاس روی یک نقطه هم بود.

با توجه به فول فریم بودن هر دو لنز قطعا نمی باید فرقی بین کادر آنها باشد یا حد اقل بخاطر magnification ratio 1:3.7 لنز 24-70 فکر میکردم 70mm این لنز تله تر از 70mm لنز Nikkor70-200VRII با magnification ratio 1:8.33 باشد ، اما اصلا اینطور نبود که هیچ برعکس بود !

همانطور که در عکسهای زیر مشهود است 70mm لنز 70-200 تله تر است

Nikkor 24-70 @70 F4 :




Nikkor 70-200 VR II @70mm F4


پس با این اوصاف magnification ratio بیشتر هیچ نقشی نداشته...


ممنون میشوم علتش را بفرمایید


باسپاس

انوش

[QashQai]

درود

چندی پیش برای روشن شدن موضوعی و فرق بین فاصله کانونی دو لنز 24-70 و 70-200 با هر دو در 70 میلیمتر با یک دیافراگم ثابت F4 دو عکس گرفتم که در هر دو عکس فوکاس روی یک نقطه هم بود.

با توجه به فول فریم بودن هر دو لنز قطعا نمی باید فرقی بین کادر آنها باشد یا حد اقل بخاطر magnification ratio 1:3.7 لنز 24-70 فکر میکردم 70mm این لنز تله تر از 70mm لنز Nikkor70-200VRII با magnification ratio 1:8.33 باشد ، اما اصلا اینطور نبود که هیچ برعکس بود !

همانطور که در عکسهای زیر مشهود است 70mm لنز 70-200 تله تر است

پس با این اوصاف magnification ratio بیشتر هیچ نقشی نداشته...


ممنون میشوم علتش را بفرمایید


باسپاس

انوش

سلام:

برای بررسی فوکال لنت واقعی روش های متفاوتی هست. یکی از این روش ها ( قیاس بین تفاوت اسمی فوکال لنت های بین دو لنز) روی یک فوکال لنت روی 3 پایه با دو لنز در فکوس بینهایت کادر را ارزیابی کنید ببینید تفاوت ها چقدر است.

چند نکته از نظر من درست نیست. Magnification چیز دیگری است و خیلی با فوکال لنت ارتباط مستقیمی ندارد ممکن است لنزی با فوکال لنت 800 و لنز دیگری با فوکال لنت 24 به این صورت باشد که بزرگنمایی در MFD (یا تغییر رفتار در نزدیک به MFD ) روی لنز 24 بیشتر باشد. و این موضوع به طراحی لنز و قابلیت لنز در حداقل فاصله فکوس تعریف خواهد شد.

روش های محاسباتی دیگر برای ارزیابی فوکال لنت هم هست که در چند پست قبل قرار داده شد.

اگر میخواهید بدون استفاده از روش های محاسباتی فقط و فقط تفاوت فوکال لنت های دو لنز را بررسی کنید ( اینجا 2 لنز مورد اشاره شما ) با یک لنز فیکس 85 ( به شرطی که فوکال لنت اسمی آن با فوکال لنت واقعی یکی باشد یا در محدوده تلرانس مجاز )

در فکوس بینهایت با دو لنز دیگر روی فوکال لنت 85 ارزیابی داشته باشید. در یک کادر مشابه آنوقت ببینید دو لنز زوم چقدر میتواند با لنز فیکس فوکال لنت متفاوت باشد.

اینکه لنز فیکس فوکال لنت پیشنهاد شد بخاطر آنست که معمولا لنزهای فیکس فوکال لنت بخاطر ساختار ساده تری که " بعضا" دارند به فوکال لنت واقعی نزدیک ترند.

نسخه 200-70 شما در قیاس با نسخه قبلی هم تفاوتی داشت ( نمونه هایی در سایت هایی بود که الان حضور ذهن ندارم کدام سایت است) ولی بهتر است برای ارزیابی ابتدا کادری با ماهیت فکوس بینهایت، ثبت های مقایسه ای خودتان را انجام دهید و به تدریج به MFD نزدیک شوید و روند تغییرات و ارزیابی رو مد نظر داشته باشید

[Elend]

یه سوال برام پیش اومد! آیا نوع عدسی های بکار رفته در شکل تصویر نهایی تاثیری نداره؟! شاید این باعث میشه که حتی در فوکال یکسان متفاوت باشند؟