Почему мой нестандартный корпус камеры не может сфокусироваться на большом расстоянии?

Я создал специальное оптическое устройство, в котором используется стандартный объектив C-mount, используемый в камерах видеонаблюдения.

В Википедии указано, что расстояние от фланца до пленки объектива с байонетом C составляет 17,526 миллиметра.

Я построил свое устройство примерно с таким же расстоянием (около 18 миллиметров) между фланцем и оптической плоскостью.

Играя с фокусом, я могу сфокусировать объекты на расстоянии до 30 сантиметров, но не дальше 2 метров, что делает устройство фактически близоруким.

Мой вопрос тройной:

  1. Если я построил свое устройство с правильным расстоянием между фланцем и оптической плоскостью, означает ли это, что (недорогой) объектив, который я использую, плохой?
  2. Если нет, есть ли способ определить правильное расстояние, которое я должен использовать?
  3. Если нет, нужно ли мне отодвинуть объектив или приблизить его к оптической плоскости, чтобы устранить проблему?
Расстояние от фланца до пленки/сенсора обычно должно быть немного более точным, чем «примерно такое же расстояние» ... Есть причина, по которой оно указано с точностью до микрометра.
Пакет объективов с байонетом C — это пакет сюрпризов в отношении допусков....
@twalberg Это имеет смысл. Постараюсь сделать более точное крепление, помню округлил до 18мм. Я не знал, что важно быть таким точным.
@rackandboneman Меня бы это не удивило. Но мне не нужно превосходное оптическое качество, мне просто нужно столько света, сколько я могу получить, поэтому объектив с байонетом C с диафрагмой f/1.4, который я купил, является лучшим вариантом по соотношению цена/качество.
Да, но допуск на приводку в 0,1 мм сделает этот объектив бесполезным ни для чего, кроме макросъемки, особенно при f/1,4 на несовместимой камере :)

Ответы (5)

Если я построил свое устройство с правильным расстоянием между фланцем и оптической плоскостью, означает ли это, что (недорогой) объектив, который я использую, плохой?

Если бы вы построили свое устройство, используя правильное указанное расстояние между фланцами 17,526 мм, а не округляя его до 18 мм, вы, вероятно, не задавали бы этот вопрос. 0,474 мм не кажется чем-то большим, но это огромно, когда ваш объектив находится слишком далеко от сенсора. Пока вы не установите фланец объектива на правильное расстояние от датчика изображения, невозможно узнать, может ли объектив сфокусироваться на бесконечности, как это должно быть, или нет.

Если нет, есть ли способ определить правильное расстояние, которое я должен использовать?

Указанное расстояние регистрации для C-mount составляет 17,526 мм. Есть причина, по которой стандарт прописан до трех значащих цифр после запятой. Все, что больше 17,526 мм, не позволит вашему объективу сфокусироваться на бесконечности, если только объектив не будет перемещен за точку фокусировки на бесконечность при правильном регистрационном расстоянии 17,526 мм.

Если нет, нужно ли мне отодвинуть объектив или приблизить его к оптической плоскости, чтобы устранить проблему?

Вам нужно сдвинуть фланец ближе - с 18 мм перед датчиком до 17,526 мм перед датчиком. Это не сильно повредит, если вы промахнетесь, будучи немного короче (скажем, 0,1 мм), вы просто немного потеряете минимальное расстояние фокусировки. Но превышение на 0,1 мм почти наверняка не позволит вашему объективу сфокусироваться на бесконечности.

Спасибо за этот полный ответ.
Было бы полезно, если бы вы объяснили, как 0,47 мм могут иметь такое большое значение. Вы могли заметить, что одна линза сфокусирует 2 м на расстоянии 18 мм, если ее фокусное расстояние равно 1/(1/2000 + 1/18) = 17,839 мм. По сути, проблема в том, что эти обратные величины становятся чрезвычайно чувствительными к небольшим различиям в длине в непосредственной близости от фокусного расстояния.
17,526 мм — это ровно 0,69 дюйма. Не «около 0,7 дюйма», а именно 0,69. Эти 0,01 дюйма важны! Причина , по которой стандарт был установлен на уровне 0,69, а не 0,70, это другой вопрос, но это то, что есть, и вы должны точно ей следовать.
Если вы просто слегка нажмете на глазное яблоко, ваше зрение может стать довольно размытым.
@Kaz Вероятно, это больше связано с искажением хрусталика и роговицы?
@MichaelC Это по-прежнему показывает, как незначительные изменения в оптической системе могут привести к большим дефектам.
Макрофотографы довольно часто используют «удлинительную трубку» для увеличения расстояния от объектива до оптической плоскости, чтобы позволить обычным объективам фокусироваться более близко за счет фокусировки на большом расстоянии. Это похоже на то, что вы сделали.
  1. Если нет, нужно ли мне отодвинуть объектив или приблизить его к оптической плоскости, чтобы устранить проблему?

Если объектив будет фокусироваться на близких объектах, но не на объекте в «бесконечности», это означает, что объектив находится слишком далеко от сенсора. Вам нужно переместить его ближе.

Это в сочетании с комментарием @twalberg действительно помогло мне определить, что округление до 18 мм (слишком далеко) могло быть проблемой. Этот ответ отвечает только на вопрос 3, поэтому я все еще немного не решаюсь его принять. +1 однако.
Если вам случится переместить его слишком близко, вы сможете сфокусироваться «за бесконечностью», что бесполезно, и вы немного потеряете в макросъемке, так что риск очень мал.
  1. Потенциально. Также может быть, что ваши измерения немного отклоняются.
  2. Чтобы найти идеальное расстояние, вы можете сфокусироваться на бесконечности, а затем медленно приближать объектив, пока изображение не станет четким. Это правильное расстояние; тем не менее, вы должны дать ему дополнительную десятую миллиметра или две, чтобы избежать проблем с изменениями температуры или небольшим движением при затяжке винтов и т. д. Все, что вы теряете, — это несколько миллиметров минимального расстояния на макроконце.
  3. Как уже говорилось, вам нужно переместить его ближе к датчику - до тех пор, пока он не станет резким при установке на бесконечность. Перемещение его дальше будет давать вам все меньший и меньший диапазон на дальнозорком конце (но все меньшее и меньшее минимальное расстояние на макроконце).

Если идеальную простую линзу с фокусным расстоянием f направить на предмет на расстоянии s, она создаст сфокусированное изображение на расстоянии 1/(1/f-1/с). Для субъекта, находящегося в бесконечности, 1/с будет равно нулю, поэтому расстояние будет равно 1/(1/f), т. е. расстояние f. Для объекта, находящегося на расстоянии 2f, 1/s будет равно 1/2f, поэтому расстояние будет 1/(1/f-1/2f), то есть 1/(1/2f) или 2f.

Для фокусировки на удаленных объектах требуется возможность уменьшить дистанцию ​​фокусировки до f. Для фокусировки на объектах на расстоянии от 2f до f требуется возможность увеличить расстояние фокусировки за пределы 2f. Фокусировка на объектах ближе, чем фокусное расстояние объектива, невозможна.

Я рассчитал некоторые значения для объектива с фокусным расстоянием 25 мм.

Для фокусировки на бесконечность датчик должен находиться на расстоянии 25 мм от базовой плоскости объектива.

Погрешность монтажа +0,001 мм смещает точку бесконечности на 625 м. Погрешность 0,01 мм до 62,5 м, 0,1 мм до 6,27 м и 1 мм до 0,65 м. Погрешность +0,5 мм смещает точку бесконечности на 1,27 м.

Я использовал формулу 1/f = 1/a + 1/b. f — фокусное расстояние, a — расстояние от объекта до объектива и b — расстояние от сенсора до объектива.

Почему мой нестандартный корпус камеры не может сфокусироваться на большом расстоянии?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v