Comment puis-je calculer l'effet d'un tube d'extension sera?


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Il doit y avoir une description mathématique de la différence qu'un tube d'extension fait à une lentille is Est-ce quelque chose qui peut être facilement décrit?

(Par exemple, avec les téléconvertisseurs, vous pouvez dire des choses comme "un téléconvertisseur 2x transformera un objectif Y-mm en objectif 2Y-mm et vous perdra 2 arrêts."Y a-t-il quelque chose de similaire pour les tubes d'extension?)

S'il n'y a rien que vous pouvez dire sur le grossissement, en général, qu'en est-il du changement de Distance focale la plus proche? Est-ce aussi dépendant de la lentille?

Qu'en est-il si nous prenons en compte l'objectif: existe-t-il un moyen général de comparer les effets d'un tube d'extension de 12 mm et de 24 mm sur le même lentille?

Réponses (5):
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Je crois qu'il y a des formules que vous pouvez utiliser. Pour Matt Grum, Je ne les ai pas testés avec des zooms, et à ma connaissance actuelle, ils ne s'appliquent qu'aux objectifs prime (focale fixe). Vous n'avez pas spécifiquement spécifié les zooms, donc...

La façon la plus simple de calculer le grossissement d'une lentille est via la formule suivante:

  Grossissement = TotalExtension / FocalLength
  M = TE / F

Pour calculer le grossissement avec un tube d'extension, vous devez connaître l'extension totale...c'est-à-dire l'extension fournie par la lentille elle-même, ainsi que celle fournie par le tube d'extension. La plupart des statistiques de l'objectif de nos jours incluent le grossissement intrinsèque. Si nous prenons L'objectif 50mm f/1.8 de Canon, le grossissement intrinsèque est de 0.15 X. Nous pouvons résoudre pour les objectifs intégrés dans l'extension comme ceci:

   0,15 = TE / 50
   TE = 50 * 0,15
   TE = 7.5 mm

Le grossissement avec extension supplémentaire peut maintenant être calculé comme suit:

  Grossissement = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
  M = IE + TE / F

Si nous supposons 25mm d'extension supplémentaire via un tube d'extension:

  M = 7,5 mm + 25 mm / 50 mm
  M = 32.5 mm / 50 mm
  M = 0,65 x

Une formule assez simple qui nous permet de calculer le grossissement assez facilement, en supposant que vous connaissiez le grossissement intrinsèque de l'objectif (ou son extension intrinsèque.) Si nous supposons que le merveilleux objectif 50mm est l'objectif que vous étendez, pour créer un grossissement macro 1:1, vous auriez besoin d'une extension de 50mm. Le problème ici est que si vous ajoutez trop d'extension, le plan du monde qui est au point (le image virtuelle) pourriez finir à l'intérieur de l'objectif lui-même. De plus, cela suppose un objectif "simple", avec des caractéristiques très bien définies et bien connues (c'est-à-dire un objectif simple à un seul élément.)

Dans un scénario réel, avoir une compréhension claire des caractéristiques particulières des lentilles est peu probable. Avec des objectifs qui se concentrent en interne, ou des zooms, la formule simple ci-dessus est insuffisante pour vous permettre de calculer exactement ce que votre distance de mise au point et votre grossissement minimum peuvent être pour un objectif, une distance focale et une extension donnés. Il y a trop de variables, dont la plupart sont susceptibles d'être inconnu, pour calculer une valeur raisonnable.

Voici quelques ressources que j'ai trouvé qui fournissent des informations utiles qui pourraient vous aider dans votre effort:

Curieusement, le 50mm f/1.8 être l'objectif (Eh bien, OK, un des lentilles) j'étend -- et ces liens semblent vraiment utiles, aussi. Merci!
Matt Bishop 11.12.2010 12:29
Bonne réponse, excactement ce que je cherchais! Cela me dérange seulement que vous utilisiez TE pour abréger " TotalExtension "et aussi"TubeExtension".
smow 3.12.2016 23:10

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Je pense que cela peut être décrit, en fait Wikipedia a la formule pertinente:

1 / S1 + 1 / S2 = 1 / f

Où S1 est la distance entre le sujet et le point nodal avant, S2 est la distance entre le point nodal arrière et le capteur et f est la distance focale. Étant donné que les tubes d'extension augmentent S2, cela vous permet alors de réduire S1, vous permettant ainsi de vous concentrer beaucoup plus près du sujet.

Cette formule suppose que vous connaissez les points modaux avant et arrière qui, en général, ne sont pas spécifiés par le fabricant, vous devrez donc les mesurer pour chaque objectif. De plus, la formule n'est pas valable pour les objectifs qui changent de Distance focale lors de la mise au point, donc je ne pense pas que ce soit tout à fait ce que le questionneur comme après.
Matt Grum 10.12.2010 15:11
Avec un objectif simple (c'est-à-dire à un seul élément), la distance focale ne change jamais (à moins que vous ne changiez la forme de l'objectif -- ou à moins que vous soyez très précis et que vous parliez de différentes couleurs de lumière, ou similaires), et c'est absolument correct (en fait, déplacer la position de l'objectif est tout ce que vous faites pour changer la mise au point de toute façon, donc un tube d'extension vous permet simplement de le déplacer plus loin). Pour les lentilles complexes (multi-éléments), Je ne comprends pas assez bien les principes optiques pour être sûr que la même chose soit vraie. Mais le plan du film est toujours la "cible" de la mise au point, non? Si... J'avais pense que oui.
lindes 10.12.2010 17:51
Certaines de mes sources d'apprentissage (que j'espère rassembler plus tard dans une réponse de ma part now pas le temps pour cela maintenant, cependant): youtube.com/view_play_list?p=F703024381DE9004 -- et, en particulier, ces deux: youtube.com/watch?v=oKfqO4tBfPc&p=F703024381DE9004 et youtube.com/watch?v=mjIfdXnhyQI&p=F703024381DE9004
lindes 10.12.2010 18:14
@Matt Grum - je pense que l'équation illustre le principe derrière ce qui semble être le nœud de la question. Au moins il a fait pour moi. :)
John Cavan 10.12.2010 18:28
@ John Cavan - la formule illustre bien pourquoi les tubes d'extension diminuent la distance minimale de mise au point, mais je pense que le questionneur cherchait une formule qu'il pouvait utiliser pour juger de la longueur du tube d'extension que vous devez acheter pour un objectif donné afin d'augmenter le grossissement x fois, ce qui n'est malheureusement pas possible dans..
Matt Grum 10.12.2010 18:39
@Matt Grum. D'accord, mais vous pouvez vous rapprocher suffisamment pour que le gouvernement travaille avec elle!
John Cavan 10.12.2010 19:57
Lol grande expression!
Matt Grum 10.12.2010 20:13
Étant donné que la distance focale d'un objectif est mesurée avec l'objectif focalisé à l'infini, lorsque la mise au point est ajustée à une distance plus courte, la distance focale change techniquement.
Michael C 23.06.2013 11:58

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modifier pour répondre aux questions de suivi étant donné que vous connaissez les effets d'un tube d'une certaine longueur sur une certaine lentille, vous pouvez calculer les valeurs manquantes des équations de John, vous devriez être en mesure d'obtenir une estimation de l'effet d'un tube de longueur différente. Encore une fois, les valeurs seront soumises aux faiblesses de la méthode de mise au point de l'objectif, mais devraient vous donner une idée assez bonne.

En général, non. Il existe une formule, bien sûr, mais vous devez connaître la configuration interne de l'objectif et généralement certains éléments de la conception de l'objectif.

Les tubes d'Extension changent habituellement le efficace longueur focale légèrement (la longueur focale de la lentille est une propriété de la puissance de flexion du verre ne change pas lorsque vous le déplacez), mais comment beaucoup dépend de la conception de l'objectif. C'est beaucoup à faire avec l'angle d'incidence des rayons lumineux quitter l'arrière de l'objectif. Si vous prenez une lentille télécentrique de l'espace objet (un type spécial de lentille où les rayons sortent parallèlement les uns aux autres), la distance au plan du film n'a pas d'importance puisque les rayons sont parallèles, ils ne convergent plus ou ne divergent plus.

Si vous regardez à l'arrière d'un objectif grand angle de l'élément arrière est très proche de l'arrière de la lentille. Maintenant, regardez un téléobjectif, il y aura un écart entre le dernier morceau de verre et de la monture, comme si l'objectif a déjà un tube d'extension. Un tube d'extension se comportera tout à fait différemment sur ces deux lentilles différentes. La méthode de mise au point (interne vs externe) affecte également les résultats de l'ajout de tubes d'extension.

Donc, en bref, je crains qu'il n'y ait pas de formule aussi simple que celle pour les telecoverters.

Est-il vraiment exact de dire que la distance focale change? Ma compréhension de l'optique dans tous les détails en est à ses débuts, mais ma compréhension jusqu'à présent est qu'en déplaçant l'objectif (qui est tout un tube d'extension fait vraiment), la distance focale ne changera pas (bien que peut-être le grossissement pourrait? Ou ce que nous avons collectivement commencé à appeler la "longueur focale effective"), mais plutôt, la distance change pour la focale avion, ce qui provoque le changement du plan de mise au point... Je vais essayer de trouver des ressources et de les poster dans une réponse. Je-pense -, cependant, que cette réponse est factuellement discutable. Je pense que.
lindes 10.12.2010 16:44
Que la distance focale change ou non et dans quelle mesure dépend de l'objectif, comme je l'ai dit. Pour le cas le plus simple d'un sténopé, il est facile de voir que la distance focale change si vous déplacez le sténopé plus loin de la caméra, car la distance focale est définir comme la distance entre le sténopé et le plan d'imagerie!
Matt Grum 10.12.2010 17:21
Ahh, mais un sténopé n'est pas une lentille, et si je comprends bien, pour lentille (ou systèmes optiques en général??), la distance focale n'est pas définie par la distance entre le point et le plan d'imagerie, mais entre le centre de la lentille et un point, étant donné une entrée de lignes parallèles. N'est-ce pas exact? (Remarque: voir les liens vidéo sur mon commentaire à la réponse de John -- fr.mungo.pro/photo/6256/… -- notez également que je demande sincèrement; je suis relativement nouveau dans la compréhension de l'optique à ce niveau.)
lindes 11.12.2010 01:42
Oui, vous avez raison un sténopé n'a pas de Distance focale car la distance focale décrit la capacité des lentilles à plier la lumière, ce que je voulais dire, c'est que la distance focale effective d'un système de trou d'épingle est la distance entre le sténopé et l'écran, c'est-à-dire qu'il donne le même champ Le fait est que vous devez faire des hypothèses sur un système d'imagerie afin de prédire comment il se comportera si vous modifiez l'un des paramètres sans connaître les autres.
Matt Grum 11.12.2010 14:44

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Cambridge en couleur a un calculatrice de rapport de grossissement en ligne. Et pour citer le site web:

Un tube d'extension augmente le grossissement de la lentille d'une quantité égale à la distance d'extension divisée par la distance focale de la lentille.

Qui se traduit par:

M_ExtendedLens = M_lens + ExtensionLength / FocalLength

Commentez la réponse de jrista

Je suis timide d'avoir assez de représentants pour commenter, alors j'ai mis la remarque suivante ici. jrista, votre 2ème formule est:

Grossissement = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IE + TE / F

avec IE naturellement lecture IntrinsicExtension, c'est faux, il faut l'écrire en introduisant par exemple un grossissement intrinsèque IM (c'est-à-dire le grossissement d'origine de l'objectif: IM = IE / F):

Grossissement = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IM + TE / F

Ou peut-être avez-vous oublié la parenthèse dans la deuxième ligne?

De plus, votre exemple n'est pas cohérent en termes d'unité (en ajoutant [mm] À [mm divisé par mm], le dernier étant sans unité). Il faut lire M = (7,5 mm + 25 mm) / 50mm (c'est avec la parenthèse).


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Qu'en est-il si nous prenons en compte l'objectif: existe-t-il un moyen général de comparer les effets d'un tube d'extension de 12 mm et d'un tube d'extension de 24 mm sur le même objectif?

J'ai décidé de tester la relation mentionnée dans d'autres réponses ici re: grossissement = extension de la lentille et des tubes / longueur focale de la lentille.

J'ai un OM50mm f1. 8 (Je ne connais pas ses propriétés de grossissement ou d'extension) et trois tubes d'extension, 12mm, 20mm et 36mm.j'ai monté les 12mm et 36mm via un adaptateur vers un Olympus E-520 avec un capteur 4/3 mesurant 17.3 mm par 13mm (selon wikipedia). Cet appareil photo de 10 méga pixels donne des images jpg de 3648 x 2736 pixels, soit: 3720/17, 3 = 215, 03 pixels par millimètre (ppm) ou 2800/13 = 215, 39 ppm.

J'ai ensuite pris une image d'une règle à la distance minimale de mise au point et à une ouverture de f8 et l'ai ouverte dans L'éditeur graphique open source Gimp. Dans le menu Image > Taille D'impression, j'ai changé le paramètre dpi à 215,2 ppm, ce qui donne une taille d'impression de 17,29 mm x 13,01 mm (si votre paramètre de menu Affichage n'est pas Point pour point, votre image sera affichée à cette taille à l'écran avec un grossissement de vue de 100%). En appuyant sur Maj + m, l'outil de mesure est activé et, avec les unités sélectionnées en mm, lors de la vérification de la règle sur l'image, les encoches de la règle mesurées sont à 1,022 mm dans Gimp.

screenshot: picture of steel ruler opened in Gimp

Pas exact, à peine scientifique, mais une indication que 48mm de tubes d'extension me donne un grossissement approximatif de 1:1 sur mon objectif de 50mm. En utilisant la même méthode, vous pouvez avoir une idée du grossissement obtenu en utilisant différentes combinaisons de tube d'extension.


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