变焦,放大倍率和焦距之间有何关系?


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具有超变焦的变焦镜头和照相机通常以倍数(“×”)出售,例如12倍变焦或30倍变焦。问题如何将镜头焦距(mm)转换为x倍光学变焦?解释了这与焦距数(例如70-200mm或18-55mm)之间的关系。但是,当用于宏或只是为了使远处的物体看起来更大时,×缩放与放大倍数有什么关系?

两个70-200mm镜头如何具有不同的放大倍率?


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注意:我知道这个问题的答案,但是我将其添加到网站中,因为它被问过几次,并且作为一个问题的重复而关闭,但实际上并不能直接回答这个问题(time-zoom或“ 什么是a微距镜头?。如果您进行了编辑以使这个问题更清楚或更容易为新手找到,请继续尝试
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Answers:


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  • 焦距控制镜头前的视野。焦距较长比短焦距更窄。在镜头后面,它被设计为将该图像投影到一定的尺寸和距离,这是由相机安装规格给出的。因此,我们可以将这种狭窄的视野视为具有更多的“触及范围”,因为您可以看到更远的距离。用外行术语来说,这就是“缩放”-当您达到更大的覆盖范围时。可能只有许多人才将其称为“缩放”,前提是它扩大了可视范围,并且如果您使用400mm远摄镜头实现了变焦。这是非常线性的(*)。前方目标的两倍焦距,一半宽度和高度。

  • 当镜头可以改变其焦距时,会放大相机镜头/物镜世界。它是最大焦距到最小焦距的系数。55/18 =标准镜头的3倍。10毫米至20毫米超宽镜头中的2倍。与视野相比,成千上万的人可能不会认为是放大目标,而是长时间在取景器中以10mm观看然后切换到20mm的人。“超缩放” 400mm根本没有缩放,除非您将缩放称为1X,因为1也是数字。

  • 放大是自然世界中物体尺寸与传感器上投影尺寸之间的比率;我们不会对此进行数字化。这个词可能会引起误解,因为我们使用的大多数镜头都低于1倍-非常如此。通常,我们说的是0.0001-0.1X,如果您在最小焦距下使用1:1微距镜头,则1英寸的四分之一将是传感器的1英寸。这就需要一个中画幅相机来构图。但是,哇,您一定会捕获到该细节的。如果移得更远,放大率将下降。两倍的距离,一半的放大倍率。听起来很熟悉?与焦距不同,FOV相同,但是效果相似但相反。在2倍变焦中,您可以更改放大倍数,即。投射到传感器的尺寸要放大2倍。10-20mm的sigma可以做到。但是,该美丽风景的10mm放大倍率开始时很小。在24米处为0.00042X。从那里,您现在可以将其“缩放”到0.00085X。根本无法变焦的400mm具有相同场景的0.017倍。但实际上,它的放大倍率是10毫米的40倍。

因此,焦距,放大倍率和距离是绝对项,而变焦是相对的。

(*)线性,只要距离明显大于焦距


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因此,我们当然都知道,当我们放大某物时,它看起来会变大并占据更多的取景器/相机传感器。但是,我相信这个问题是在询问所谓的放大倍数

您最常在此微距镜头上看到的重点是放大现实生活中很小的东西。放大倍数描述如下:

original object size in real life:resulting object size on the sensor

因此,具有1:1放大倍率的镜头将拍摄10mm宽的物体,并将图像投射在相机传感器上,该传感器的长度也为10mm。1:2的系数会将10mm转换为20mm。1:3、10mm至30mm等。

(请注意,也可以将1:3的放大倍数写为3.0x。该倍数也适用于给定的最小聚焦距离。在其他距离下,它不会具有相同的效果。)

1:1的放大倍数听起来可能不太好,但是当您认为今天的相机平均大约有18MP左右时,您可以做很多事情。

那么为什么两个相同焦距的不同镜头具有不同的放大倍数呢?最终,它实际上只是结构质量和镜头实际用途上的差异。

随时发表评论。希望这可以帮助。


我相信尼康将其称为最大复制率,佳能将其称为其微距镜头的最大近摄放大倍率。
codedude 2014年

您应该添加X:Y规格是在最小焦距下给出的。走得更远,您将无法实现。
Michael Nielsen 2014年

你的数字倒退了。乘数是传感器上物体的大小/现实生活中的大小。例如,我有一个微距镜头,最大再现比是1:1或1倍。我也有几个变焦功能,或者1:4到1:2的比例... 0.25x到0.5x。
xiota

至于焦距,微距镜头的工作距离会改变。考虑具有1:1再现比的35mm和100mm微距镜头。视角会有所不同,并且由于35mm镜头会不断遮挡光线,因此难以照亮主体。
xiota

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具有超变焦的变焦镜头和相机通常以倍数(“×”)出售,例如12倍变焦或30倍变焦。

放大倍数有不同的用途。 在变焦情况下,它是指最大焦距与最小焦距之比。18-200mm镜头具有200/18 = 11倍变焦。

但是,当用于宏或只是为了使远处的物体看起来更大时,×缩放与放大倍数有什么关系?

在宏的上下文中,乘数是指(与之成反比的)复制率,它是传感器的大小:寿命大小。例如,我有一个微距镜头,其中最大再现比是1:1或1倍。我也有几个变焦功能,或1:4到1:2的比例... 0.25×到0.5×。

两个70-200mm镜头如何具有不同的放大倍率?

具有不同焦距的镜头根据其最小聚焦距离可以具有不同的重现比。(我不知道所涉及的数学。)同样,具有不同焦距的镜头可以具有相同的再现比。

在给定的复制比例下,焦距会影响工作距离。考虑具有1:1再现比的35mm和100mm微距镜头。因为尽管被摄物体被放大了相同的数量,但是距每个镜头的距离不同,所以在所得图像中描绘的视角是不同的。使用35mm镜头照亮被摄体也更加困难,因为镜头会阻挡光线到达被摄体。


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数值示例

多年来,35mm胶片相机占据主导地位。图像尺寸为24mm x 36mm。让我们假设我们想要一个20 m高的物体,其高度为2.00 m ,在相机前方的距离为u。如果u至少是焦距f的 10倍,则图像高度与物体高度之比约为f / u,因此20mm / 2m = f / u,因此我们 得出f = u * 10mm / 1m的
结果为(宽)u = 2m f = 20mm; u = 4m, f = 40mm;(望远)u = 10m f = 100mm

现代相机的图像屏幕要小得多,因此需要获得较小的图像,并且相应地需要较小的焦距才能使物体占据图像的相似部分。
它需要较少的光线才能产生较小的图像,因此可以减小透镜的直径。这就是为什么相机的光圈设置为f / 4的原因。 f / 5,6等 f / 4表示光圈直径是焦距的四分之一。对于20mm直径(终止)直径为5mm的镜头和60mm(终止)直径为15mm的镜头,图像将同样明亮。


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这个问题不涉及光圈,所以我不确定为什么您的答案集中在光圈上。
卡雷布(Caleb)2016年
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