Могу ли я заставить диафрагму оставаться открытой на макрообъективе?

У меня есть объектив sigma 180mm f/2.8, который я купил, потому что это была самая большая апертура, которую я смог найти, с фокусом около 0,5 м . См. этот вопрос, почему это было важно. . Однако по прибытии объектив не может поддерживать диафрагму, поскольку я приближаю фокальную плоскость к камере. Максимальное значение диафрагмы, которое сообщает камера (D850) при перемещении фокальной плоскости от бесконечности к ближайшему фокусу, указано в таблице ниже. Есть ли способ заставить объектив оставаться открытым при более широкой диафрагме? Я предполагаю, что качество изображения или что-то должно ухудшиться, иначе производитель не стал бы его ограничивать. Кто-нибудь может описать эти эффекты?

| Focal length (m) | Max aperture (f#) |
| Infinity         | 2.8               |
| 3                | 3.2               |
| 1.5              | 3.2               |
| 1.2              | 3.3               |
| 1                | 3.5               |
| 0.85             | 3.8               |
| 0.8              | 4                 |
| 0.65             | 4.2               |
| 0.575            | 4.5               |
| 0.55             | 4.8               |
| 0.525            | 5                 |
У вас есть две строки данных по 0,65 м, которые имеют разные значения максимальной апертуры.
Спасибо - скопировал вставленные строки и забыл удалить лишнее.

Ответы (3)

Есть ли способ заставить объектив оставаться открытым при более широкой диафрагме?

Ваш вопрос подразумевает неправильное представление: когда вы фокусируетесь ближе, а сообщаемая апертура уменьшается, физическая апертура на самом деле не закрывается . Камера/объектив сообщает об эффективной диафрагме .

Эффективная апертура определяется по формуле:

Уравнение эффективной апертуры: E равно N, умноженной на сумму 1 плюс M.

где E — эффективная диафрагма, N — число ƒ настройки диафрагмы, а M — увеличение объектива на определенном расстоянии фокусировки.

Смотрите также:

Увеличение M представляет собой отношение расстояния до изображения d i (расстояние от задней главной плоскости объектива) к расстоянию до объекта d o (расстояние от передней главной плоскости объектива до объекта в фокусе): M = d я / д о .

Смотрите также:

Практически вы обычно не знаете расстояние до изображения. Обычно вы не знаете точно расстояние до объекта (особенно на близком расстоянии фокусировки), но вы можете довольно точно его оценить. Если вы перепишете коэффициент увеличения через фокусное расстояние ƒ и расстояние до объекта, используя уравнение тонкой линзы , вы получите эквивалентное выражение:

Уравнение увеличения: M равно ƒ (фокусному расстоянию), деленному на разницу расстояния до объекта d_o и ƒ

Таким образом, из этих уравнений вы можете видеть, что эффективная апертура равна реальной апертуре (фокусное расстояние объектива, деленное на диаметр входного зрачка) только тогда, когда объектив сфокусирован на бесконечность. При фокусировке на бесконечность (или даже просто при очень большом расстоянии до объекта, например, d o ≫ ƒ) увеличение в основном равно нулю, поэтому эффективная апертура E равна N .

Но когда d o незначительно превышает ƒ, увеличение M становится достаточно заметным, чтобы существенно повлиять на эффективную апертуру.


Ради интереса, но не относящегося напрямую к вашему вопросу, давайте посчитаем, где находится передняя главная плоскость вашего объектива. Используя указанную эффективную апертуру E = 5, мы находим из уравнения эффективной апертуры ваше увеличение примерно M = 0,79.

Решая уравнение увеличения для d o , я получаю фокусное расстояние объекта около 409 мм. Но в вашей таблице указана дистанция фокусировки 525 мм. Как это может быть? Во-первых, заявленная апертура ƒ/5 и фактическая установленная диафрагма ƒ/2,8, вероятно, не являются очень точными числами, поэтому, скорее всего, там распространилась какая-то ошибка.

Однако, даже если бы мы могли объяснить неточности в числах ƒ, расстояние до объекта d o все равно было бы меньше заявленного вами рабочего расстояния, просто по самой природе вашего Sigma 180 мм, являющегося телеобъективом : телеобъективы перемещают основную плоскости перед объективом . Таким образом, оптическое расстояние фокусировки объекта меньше, чем фактическое расстояние от объекта до передней части объектива для телеобъектива.

Для получения дополнительной информации о телеобъективах см.:

Отлично! Спасибо. Ни в одной из ваших формул не упоминается реальная диафрагма? Какова связь между фактической апертурой, эффективной апертурой и увеличением?
@James Первое уравнение относится к установленному (тому, что вы называете «фактически») числом диафрагмы, N (т.е. 2,8, которое вы установили в камере). Я предпочитаю термины «установленная» и «эффективная» апертура, а не «фактическая», потому что в самом прямом смысле эффективная апертура — это фактическая апертура для реальных расчетов (особенно в макросъемке). Вот почему камера сообщает эффективную диафрагму, потому что это действительно так. Простая f/2.8 — это всего лишь приближение, точно применимое только на больших фокусных расстояниях.
Я понимаю. Для моего приложения я пытаюсь максимизировать угол сбора, отсюда и мои вопросы об апертуре.

Нет, не возможно. Это просто то, что делают все макрообъективы. Они могут сфокусироваться только ближе, сдвинув линзу дальше вперед (так сказать, сегодня это, вероятно, делается внутренне). Потому что для увеличения увеличения необходимо увеличить фокусное расстояние. А f/stop определяется как фокусное расстояние/диаметр диафрагмы, поэтому f/число несколько увеличивается. График, который вы показываете, вполне нормальный для этого макрообъектива.

Отмеченное фокусное расстояние действительно только на бесконечности, но фокусировка ближе немного меняет его. Удерживание постоянной диафрагмы, чтобы избежать этого изменения, является одной из причин, по которой обычным объективам не разрешается увеличивать увеличение более чем до 1:10.

Спасибо за ответ. Когда вы говорите, что f/stop = фокусное расстояние/апертура, каково определение фокусного расстояния? Я предположил, что это будет 180 мм объектива.
@James Это « 180 мм объектива», но это номинальное значение измеряется, когда объектив сфокусирован на бесконечность. Чем ближе вы фокусируетесь, тем больше фактическое фокусное расстояние.
Хорошо, тогда еще один вопрос. Фактическая диафрагма по-прежнему составляет 180/2,8=64 мм при фокусировке на минимальном фокусном расстоянии?
@James Скорее всего, нет - апертура в этом контексте измеряется как диаметр физической апертуры, видимой спереди объектива (входной зрачок en.wikipedia.org/wiki/Entrance_pupil ) - это может измениться при изменении фокусного расстояния.

Диафрагма уже полностью открыта, когда объектив установлен на f/2.8. Но число f не остается неизменным, потому что фокусное расстояние меняется по мере уменьшения фокусного расстояния.

Фокусное расстояние большинства объективов измеряется, когда объектив сфокусирован на бесконечность. Поскольку объектив фокусируется на более коротких расстояниях, фокусное расстояние имеет тенденцию изменяться.

Есть объективы с неподвижными передними элементами и фокусирующими элементами, расположенными в определенных точках оптической формулы, которые фактически теряют фокусное расстояние по мере приближения к ним. Nikon AF-S 70-200mm f/2.8G VR II с фокусным расстоянием 200 мм имеет приблизительное поле зрения 140-мм объектива при фокусировке на минимальном расстоянии фокусировки.

Но большинство объективов, в том числе почти все макрообъективы, увеличивают свое фокусное расстояние по мере приближения. Поскольку размер входного зрачка ( апертурная диафрагма, если смотреть через переднюю часть объектива ) остается неизменным, в то время как фокусное расстояние фактически увеличивается, эффективное число f увеличивается. Это также верно для многих немакрообъективов, но эффект не слишком заметен до тех пор, пока не используются гораздо более короткие расстояния фокусировки, на которые способны только макрообъективы.