镜头是否标有真实焦距?


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镜头的真实焦距等于写在镜头上的数字吗?

例如,70毫米或200毫米的焦距真的是70毫米或200毫米或更小吗?示例:69.5和199.7。


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您为什么要如此精确?
菲利普·肯德尔

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我认为应该以最好的方式来做。我想知道它是用于AR和VR的工作
Edward

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如果需要,可以将其放在光学平台上进行测量。我非常高兴能将焦距精确到百分之几以内,也很高兴我不用为不需要的过度设计付钱。
菲利普·肯德尔

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镜头焦平面在整个视场中也会变化。工程师在配制镜片组时会尝试取平均值。复合球面玻璃透镜没有确切的焦距。除非经过校准,否则所有数字均为制造过程公差的平均值。
斯坦(Stan)

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您说:“我认为应该以最好的方式来做。” 但是对于摄影而言,精确数字不一定是最好的选择!

Answers:


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哦,比这还糟。许多专为静态摄影而设计的镜头都具有聚焦呼吸功能,其中视角在镜头可聚焦距离范围内变化。通常,对于静态摄影来说,这不是问题,但为电影用途(视频)设计的镜头通常会尽量减少对焦呼吸。

透镜在其核心是大量生产的光学/机械设备,并​​具有制造公差。光圈设置,最小聚焦距离,精确的焦距,甚至诸如透镜元件的对准以及透镜座与传感器的平行度之类的东西都受制造公差和可变性的影响。可以在Lensrentals.com上找到公司博客,深入了解这个世界,他们拆下镜片,并讨论镜片的制造方式以及使各个镜片与众不同的原因(以及其他)。

我对AR / VR一无所知,但我想在软件中修复问题将是最简单的方法。


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与设计焦距和发布值之间的舍入相比,公差可能不重要。
Edgar Bonet

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发布的焦距在某种程度上四舍五入,通常四舍五入至最接近的5或10,或者在某些情况下,四舍五入至最接近的1。

由于标记的焦距仅适用于无限远对焦,因此无法实现更高的精度。对于任何小于无穷远的聚焦距离,焦距(定义为到像平面的距离)都会改变并变长。当然,缩放也会改变它。在某些情况下,内部聚焦会以意想不到的方式改变它。某些内部对焦变焦实际上会使近距离对焦变短。改变内部元素总是会改变事情。

在1:1宏(镜头前后的相等距离​​)下,“薄镜方程”表示焦距在1:1时变为2倍。

但是以这种方式(在镜头后面和前面的实际焦距下测量物体和图像的大小),从理论上讲,有可能为这种情况计算出精确的焦距,这在不太可能发生的任何情况下都是可以的。

编辑:我们听到:“焦距不变。” 真?镜头上标记的焦距是无穷远物体的焦点。聚焦于其他距离不能改变标记的焦距书写,但这只是名称,语义。相同的镜头会聚焦在其他距离上,这当然必然会改变焦点。

焦距的定义是将焦点对准一个点,该点随被摄体距离而变化。这就是我们必须集中精力的原因。如果焦距实际上从未改变,我们将永远不必重新聚焦。

如果不是无穷远,而是近距离聚焦,聚焦将被带到一个新的点,并且焦距肯定会发生变化。这种变化也会影响光圈数/光圈数的计算,但是在放大倍数达到0.1倍之前(可能在1英尺左右,视情况而定),这被认为是很小的。但是更近一点,焦距为1倍(称为1:1)时,会增加一倍,从而导致标记的f /光圈数值增加两个光圈。为了避免这种复杂性,大多数镜片不会聚焦那么近。


因此,只有24mm才是24mm,并且焦点位于无穷远处,但是如果我的无穷远距离较小,我怎么知道24mm长的百分比呢?
爱德华

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@Edward一个24mm的透镜将聚焦距其后节点平面24mm的平行光线(透镜安装座内的特殊点,您看不到。)200 mm的透镜将聚焦来自其后节点平面200mm的平行光线。发生这种情况时的镜头位置标记为∞。然后,根据镜片配方,将其余距离刻在镜片上,直至接近实际极限。
斯坦(Stan)

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镜头的焦距定义为无限物体的焦距。当您专注于更近的地方时,它不会改变。如镜头方程式1 / f = 1 / di + 1 / do所示,当物体靠近时,从镜头到图像的距离增加,其中f是焦距,di是像距,do是物距,但焦距不变。
罗斯·米利坎

1
@罗斯,虽然这是理论,但实际上,实际的镜片是由许多不同的镜片元素制成的,并表现出一定程度的聚焦呼吸。
请阅读我的个人资料

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埃德加那些是同一枚硬币的两个侧面。或同一个三角形的两条腿。

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一言以蔽之。镜头上的数字[序列号除外;]除外)是实际用于摄影的近似值。出于专业目的,可以将各个零件校准到不同的精度等级。

“ 24mm镜头”是焦距大于或等于24mm的镜头的名称。

与销售24.001mm,24.329mm,23.918mm,23.988mm,24.199mm等的线相比,这不是一个问题。

如果必须选择一个,您会选择哪一个?

您会重新计算对每个AR-VR应用程序的需求吗?您是否期望您的工作涉及不止一种设备的准确性?工程师因花费更多的公司资源追求不必要的准确性和细节而被解雇。这就是制造公差如此重要的原因。我们的东西负担得起且实用。


我一直想知道:镜头上的数字是近似值:24毫米对应的确切数字是多少?
爱德华

2
@Edward嗨,数字是指理论。他们指的是设计师的意图。差异是由于当您实际尝试使用技术来近似科学预测时,在实践中会发生什么。正如您所说,这就是问题。
Stan

我的工作包括:尼康d750、24-70毫米镜头和用于AR工作的TAMRON 70-200毫米镜头。尼康的视觉必须与虚拟室内的视觉相匹配,才能在现实世界中显示3d对象。为此,我必须尽可能准确。
爱德华

8
您的问题不是绝对焦距;但是,请匹配复合(变焦)镜头的焦距之一,以免使用户迷惑。坏消息是,您将必须校准您的设置。您甚至可能需要使用弯月形镜片校正结果。请与Edmund Scientific联系以获得校准方面的帮助。他们在新泽西州巴灵顿。美国
斯坦(Stan)

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@Edward使用位于腔室前后的两个大小相同的物体进行校准,并以物距进行操作,直到透视图看起来正确为止–调整到腔室的物距直到“适合”。
斯坦(Stan)

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如果您进行任何类型的计算机视觉工作,都需要校准镜头以获得准确的结果。我强烈建议您使用定焦镜头(而不是变焦镜头),因为几乎不可能每次都返回相同的变焦设置(或针对每个变焦设置进行校准)。

话虽如此,是相机校准的一个很好的介绍-它表明在使用相机进行测量之前,需要测量和校正许多因素。这确实是您唯一需要非常精确地了解焦距的时间。

当然,焦距只是您进行计算机视觉时要关注的一个参数:不同的镜头构造会导致多种畸变,并且如果您需要,您确实需要很好地了解镜头的性能(远胜于焦距)。将精确地做任何事情。


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镜头的焦距是当镜头以无穷大符号∞对物体成像时进行的测量。无限转换为“就眼睛所见”。进行此测量的最佳对象是星星。但是,如果物体在1000码/米之外,则误差小于0.001英寸(0.025毫米)。此测量是从称为后节点的点进行的。可能有人认为这一点接近镜筒的中间。由于相机镜头是一组复杂的镜头,有些镜头具有正光焦度(凸),而有些镜头具有负光焦度(凹),因此其实际位置可能会向前或向中点移动。需要七个或更多要素来缓解困扰镜头的像差。

真正的远摄镜头的后节点向中心偏移。这种设计缩短了镜筒,因此相机和镜头在使用和携带时都不会感到笨拙。广角可能会使后节点向后移动,这会使镜头背离胶片或传感器。想法是增加后焦距以允许反射镜具有间隙。

刻在镜筒上的值可能精确到1到1.5%。当您聚焦于比∞更近的物体时;焦距增加。当近距离对焦以达到真人大小(单位或1:1)时,镜头将向前放置一个完整的焦距。这意味着,以1:1比例工作的50mm镜头的功能就像100mm一样,光损耗是两个f-stop(4X)。真正的微距镜头设计为可以近距离工作,并且不会遭受此类光损失。

有很多关于镜头的知识-我称这个东西为蠢货!


无限远是进入光路(透镜)的光线被准直(平行)的点。来自恒星的光线就是这种光线的一个例子。也可以在光具座上用准直激光源进行模拟,这更加方便。
斯坦(Stan)

@Stan在晴朗的夜晚站在室外似乎比使用准直激光器和光具座更为实际。

光学平台使用人造星。这将是镜头前方间隔开的一个光点。当到光点的距离是点光源的圆形孔直径的3000倍或在部署透镜以获得光束的平行度时更近时,将模拟无限远。
艾伦·马库斯

@benrudgers不需要,如果您必须在中午准直设备以制作全息图。:)
斯坦

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@斯坦---你betcha!焦距对于每个波长的测量将有所不同。
艾伦·马库斯

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举一个例子,我几年前了解到,哈苏V System镜头的实际焦距不一定与蚀刻到镜头上的焦距相匹配。有关详细信息,请参见哈苏历史数据表。


您将重点放在问题上。根据您的讲话,24毫米不是24毫米,那是多少?
爱德华

我的工作包括:尼康d750、24-70毫米镜头和用于AR工作的TAMRON 70-200毫米镜头。尼康的视觉必须与虚拟室内的视觉相匹配,才能在现实世界中显示3d对象。为此,我必须尽可能准确。
爱德华

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不建议使用仅链接的答案,请在答案中添加一些示例。
卡斯顿S

-1

准确度并不重要。最终的消费者将是人眼,没有人能够分辨出24.001mm镜头和23.9998mm镜头之间的区别


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您的答案有点暗示实际焦距既准确又精确。但是您也忽略了OP的问题,他的AR和VR工作可以分辨出差异,并且差异远大于0.004%。
scottbb
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