微距镜头和普通镜头之间在结构上有什么区别?


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我知道要减少最小聚焦距离,微距镜头设计必须着重于保持镜头与传感器之间的一定距离。

但是,镜头及其元件的位置是否是微距镜头和定焦镜头或任何其他常规镜头之间的唯一区别?还是还有其他结构差异?

有很多文章可以解决这些差异,但没有一个能真正体现出“物理”差异。

Answers:


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对于无穷远物体(其中f是焦距),一个简单的透镜(如一副眼镜中的透镜)会在透镜后面f的距离处形成图像。同一透镜将在透镜后面的2f处为透镜前面的对象2f形成图像。这将实现1:1放大,即宏的定义。因此,当从传感器安装在管2f中时,任何单元件透镜都是微距透镜。

在多元件透镜(即摄像机透镜)中,该透镜在前主平面前的物体2f后主平面后形成宏观图像2f。可以通过使用延长管将其从传感器移开,来增加“常规”透镜的最小焦距。因此,很容易说任何镜头在距传感器正确的距离安装后都是微距镜头(因此,微距镜头和“常规”镜头之间没有区别,除了将其连接到相机的镜筒长度之外)。

但是前主平面可以在镜头内部,因此对于某些镜头,距前主平面所需的2f距离最终可能是镜头内部的一个点-这是一个问题!因此,微距镜头只是一个普通镜头,其前主平面距镜头前部2f以内,后主平面2f - ffd距透镜后部(其中ffd法兰焦距)。

多元素透镜中主平面的位置受透镜中正负元素的分布影响很大。广角镜通常使用的后聚焦设计将主平面向后推动,而远摄设计则将其向前推动。这就是为什么您会看到远摄微距镜头比广角微距镜头更多的原因。

除了主平面的位置之外,通常还优化微距镜头以使其具有平坦的视野,即聚焦图像是平面的,而不是稍微弯曲的。这不是将镜头设为微距镜头的要求,而是用于近距离拍摄平面物体(例如复印文档)的镜头的有用功能。


感谢您的输入!顺便说一句,“ .....在前透镜元件和传感器之间的一定距离”,我的意思是,在所有微距透镜中,通常透镜本身的位置离传感器较远。这与使用延长管或波纹管(在普通/简单的镜头上)相同,从而减小了镜头与对象之间的最小聚焦距离。希望这是有道理的:)
user1266515

@ user1266515好的,我现在得到您,我已经编辑了问题,因为关键距离在后主平面和传感器之间。前元件的位置确实会影响后主平面的位置,但是镜头中每个其他元件的位置也会影响,因此我将其保留为“镜头与传感器之间的距离”。
马特·格鲁姆

完善!另外,您对物理镜头设计的哪个方面有任何想法吗?您的评论“通常将微距镜头优化为具有平场”吗?
user1266515

场曲率取决于透镜中使用的光学玻璃的折射率和矫正元件的存在,并且自然不会在远摄设计中普及。
马特·格鲁姆

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另一个区别是微距镜头针对较短的被摄体距离进行了优化。像差取决于聚焦距离,并且非微距镜头在预期距离处可能非常好,但在与延长管一起使用时却很差。
Edgar Bonet

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还有一个机械上的折衷考虑:如果要允许非常紧密的聚焦,特别是使用单元聚焦透镜,而没有其他附件,则需要设计以使无限远和非常紧密的聚焦之间的镜筒延伸差异很大-这意味着您需要为了使整个装置更大-即使在无限远对焦下,缩回的镜筒也需要移动。这就是许多微距镜头集成了遮光罩的原因-镜筒藏在该遮光罩的侧壁中...

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