如何测试实际使用的光圈？

这似乎很奇怪，我认为佳能EF 100-400mm的f / 4.5-5.6L仅为约63毫米的正面元素，摒弃所报告的@jrista -这将在400毫米够只有F / 6.3，缺少规范停了三分之一。

这让我想知道是否可以测量拍照时实际使用的光圈。这在描述的情况下以及探索实际减小到较小光圈的精确度都是有用的。

所以我的问题是-如何测量实际用来拍摄照片的光圈？如果必须对场景进行特殊构造/测量以进行测试，则可以。

c如@MattGrum所述，您可能可以通过重新排列DOF公式来求解或circleOfConfusion 来计算此值。我有一段时间没有尝试过重新排列与DOF一样复杂的公式了，所以我希望这里的数学是正确的：

自由度=（2Ncƒ²s²）/（ƒ⁴–N²c²s²）

该等式的术语如下：

DOF =景深
N = f值
ƒ =焦距
s =物体距离
c =混乱圈

为了简便起见，我将减少DOF项只是d。

现在，术语for c在该方程式中出现了两次，其中之一为2的幂，因此可能最终考虑了某种多项式。重新排列：

d =（2Ncƒ²s²）/（ƒ⁴ - N²c²s²）
d *（ƒ⁴ - N²c²s²）=（2Ncƒ²s²）
Dƒ⁴ - DN²c²s²=2Ncƒ²s²
0 =2Ncƒ²s²+DN²c²s² - Dƒ⁴
DN²c²s²+2Ncƒ²s² - Dƒ⁴= 0 < -二次！

如所示，重新排列项会产生二次多项式。由于二次方程是多项式的一种常见类型，因此这很容易解决。我们可以用一些更笼统的术语来简化一下：

X =DN²s²Y
=2Nƒ²s²Z
= –Dƒ⁴

这给了我们：

Xc²+ Yc + Z = 0

现在我们可以使用二次方程式来求解c：

c =（–Y±√（Y²– 4XZ））/（2X）

将X，Y和Z项替换为原始项，并减少：

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

（哇，真是令人讨厌，我希望我能替换所有正确的术语并正确输入。对于差异之处深表歉意。）

我的大脑现在有点炸了，无法确切地知道circleOfConfusion是二次方的（即，既有正也有负的结果。）我的第一个猜测应该是c当您从摄像机向摄像机方向移动时，两者都会增长焦平面（负？），以及远离相机和焦平面（正？），并且由于二次方程很快增长到无穷大，这将表明混淆圈实际上可能变成多大或多小的限制。但是再一次，用一粒盐进行分析……我从头开始解决了公式的解决方案，这花了我今天剩下的最后一点脑力。;）

如果是这种情况，那么您应该能够确定给定光圈和焦距的最大CoC，希望这将是（或允许推导）光圈（入射光瞳）的直径。我愿意打赌但是，这实际上不是必需的。我对@Imre问题的链接答案的分析相当粗略……我没有能力观察“无限远”处400mm镜头的光圈，因此我可能会错误地看到入射光瞳。我愿意打赌，在足够远的距离（您可以称其为“无限远”）下，400mm处的100-400mm f / 5.6光圈确实看起来与前透镜相同，因此直径至少为63mm 。我对那个镜头直径的测量也有点粗糙，也可能会偏离±3mm。如果佳能的100-400mm f / 4-5.6镜头专利告诉我们，镜头的实际焦距为390mm，“ f / 5.6”的最大光圈实际上为f / 5.9。这意味着入瞳仅需要在“无限远”处出现直径为66mm的直径，这在我的测量误差范围内。因此：

我相信佳能的EF 100–400mm f / 4.5–5.6 L IS USM镜头可能在光圈范围内是可安装的，具有390mm的实际焦距和66mm的入射光瞳直径，所有这些都会与我自己的镜头相吻合该镜头的实际测量值。

如果您有一个已知距离的点光源，并且知道焦距（镜头聚焦的距离），那么您可以根据混淆圆的大小（高光时得到的圆形斑点）计算光圈是OOF）。

我不知道该公式是什么，但可以根据景深公式进行重新排列（如果有时间，可以尝试一下）。

您还必须知道确切的焦距，我怀疑这可能是造成差异的部分原因。

光圈f值描述了通过镜头的光量，对于理论上的单元件镜头，这也是焦距与入射光瞳物理尺寸之间的比率-但当今没有出售的相机镜头是单元件镜头。

1874年，约翰·亨利·道尔迈耶（John Henry Dallmeyer）写道，获得具有两个以上元素的透镜的“强度比”（在f数这个术语被创造之前）的唯一方法是测量穿过透镜的光量（在Wikipedia文章中搜索有关“ f-numbers ”的“有效孔径” ）。

注意：我相信今天可以计算，但我的数学专家无法

因此，您应该测量的是穿过镜头的光量，如果我们有一个好的参考点，这将很容易-

在恒定光下以相同的ISO和快门速度拍摄纯色表面的图片，一次将参考镜头放在参考光圈下，一次将测试镜头放在测试光圈上-计算照片之间的光强差以获得光圈站差。

在现实生活中，您没有很好的参考点，但您可以随便拿一个镜头，打开f / 5.6时都应该没有问题（50mm f / 1.8，广角端的套件镜头，或100-400的镜头）。 100mm）。

如果两张图片中的直方图相同，并且两张图片都是使用相同的光圈拍摄的，那么您甚至不必对图像数据进行任何处理。

如果您想花哨并且没有镜头，可以“信任”，您可以拍摄一张灰卡并使用测光表，这样您就可以知道预期的强度或所拍摄的照片。

并记住要重复多次实验-众所周知，大多数镜头上的机械光圈都不准确。