Поскольку это не «фокусное расстояние», как называется расстояние, на котором объекты находятся в фокусе?

У меня сложилось впечатление, что «фокусное расстояние» объектива — это расстояние, на котором объект оказывается в фокусе. (Например, возможно, я настроил камеру так, чтобы объекты на расстоянии 3 метров казались четкими, а все, что ближе или дальше, размыто.) Но все, что я читал, кажется, предполагает, что фокусное расстояние на самом деле является немного странным способом описания поля. зрения объектива, и на самом деле ничего общего с фокусировкой вообще. (?)

Так какой же тогда правильный термин для «вещи на таком расстоянии будут в фокусе»? (То есть то, что вы меняете с помощью кольца фокусировки.) Если я хочу, чтобы объекты на расстоянии 3 метров выглядели резкими, какой параметр я установил на 3 метра?

все, что я читал, кажется, предполагает, что фокусное расстояние на самом деле является немного странным способом описания поля зрения объектива . Фокусное расстояние объектива лишь косвенно связано с его полем зрения. Фокусное расстояние линзы определяется уравнением тонкой линзы и может быть интерпретировано как мера обратной силы линзы. Если вы сделаете оптические поверхности объектива более изогнутыми или увеличите его показатель преломления, он станет сильнее, а фокусное расстояние уменьшится.
Поле зрения не имеет абсолютно никакого отношения к фокусному расстоянию, пока оно не связано с размером проецируемого изображения. (т.е. размер сенсора или размер пленки). Объектив 50 мм — это сверхширокоугольный объектив для широкоформатной камеры, широкоугольный для среднего формата, нормальный для 35-мм/FF камеры, слегка телеобъектив для камеры APS-C или µ4/3 и супертелеобъектив для камеры с большим фокусным расстоянием. Датчик размером 1/3 дюйма или меньше.
Люди, просматривающие случайно, должны быть предупреждены, что ответ ElendilTheTall, получивший наибольшее количество голосов и принятый, неверен.
Он достаточно корректен в рамках ограничений фотосъемки точно так же, как законы движения Ньютона достаточно корректны в рамках ограничений скоростей значительно ниже скорости света, несмотря на общую и специальную теории относительности Эйнштейна.

Ответы (3)

Фокусное расстояние — это расстояние между объективом и датчиком, когда объект находится в фокусе, а не расстояние до объекта.

Расстояние до объекта в фокусе называется расстоянием фокусировки и измеряется от плоскости изображения (плоскость сенсора/пленки). Расстояние от объектива до объекта называется рабочим расстоянием , которое может быть значительно меньше в контексте макросъемки. Зона, которая оказывается в фокусе по обе стороны (спереди и сзади) от объекта, называется глубиной резкости . Это зависит от диафрагмы — глубина резкости увеличивается по мере уменьшения диафрагмы (увеличивается число f). При прочих равных глубина резкости больше при f/4, чем при f/2.

Таким образом, если вы сфокусируетесь на объекте на расстоянии 3 м с фокусным расстоянием 18 мм и диафрагмой f/11, в фокусе окажется все, что находится на расстоянии от 1 м до бесконечности. Однако, если вы фокусируетесь на одном и том же объекте с одинаковой диафрагмой и фокусным расстоянием 135 мм, предел фокусировки для ближнего света составляет 2,9 м, а предел для дальнего — 3,1 м, другими словами, глубина резкости составляет всего 20 см.

+1, но пара важных уточнений. Во-первых, в сложном объективе (как и в любом нетоксичном объективе камеры) точка, от которой измеряется фокусное расстояние, сложна — и ее не следует путать с фокусным расстоянием фланца. А во-вторых, обратите внимание, что номинальное фокусное расстояние объектива (то, что написано в характеристиках и на объективе) — это фокусное расстояние объектива, сфокусированного на бесконечность.
«Фокусное расстояние» ≠ «фокусное расстояние»? Боже мой, это звучит как точные синонимы! Блин, сбивает с толку...
@mattdm "нетоксичный"?
Еще одно (небольшое, но важное) уточнение: глубина резкости — это не та зона, которая находится «в фокусе»; это зона, которая выглядит « приемлемо в фокусе». Только одно расстояние «идеально» в фокусе, независимо от настройки диафрагмы. (То, что появляется в фокусе на изображении, также зависит, по крайней мере, от увеличения и расстояния просмотра конечного изображения.)
@scottbb LOL автозамена. "НЕ ИГРУШКА"
@MathematicalOrchid Обратите внимание на фокусное расстояние , но фокусное расстояние.
Диафрагма становится меньше, когда число f увеличивается, потому что число f является делителем. Физическая апертура при f/4 меньше, чем при f/2, при том же значении f (фокусного расстояния), потому что четверть чего-то меньше половины того же самого. Однако глубина резкости увеличивается, когда физическая апертура уменьшается (увеличивается число f). Я предложил изменить, чтобы исправить это в ответе.
Фокусное расстояние — это расстояние между объективом и сенсором, когда объект находится в фокусе . Нет, это неправильно. Прочтите любой учебник по физике для первокурсников. Расстояние, которое вы определяете, называется расстоянием до объекта, и оно всегда больше, чем фокусное расстояние (для реального изображения, что представляет интерес для фотографии).
У меня до сих пор болит голова от этого краткого, но интенсивного размышления о том, как может работать этот компромисс между токсичностью и сложностью... oO
@BenCrowell В фотографии данное определение приемлемо точно. Номинальное «фокусное расстояние» объектива соответствует объекту, находящемуся на бесконечности, и, кроме того, обычно является лишь приближением для объектов на расстоянии >> (фактическое) фокусное расстояние. В этих пределах определение выполняется. Учитывая их способность вообще фокусироваться, даже объективы с фиксированным фокусным расстоянием, естественно, не могут иметь абсолютно фиксированное фокусное расстояние (согласно физику), но опять же, это определение приемлемо правильно в данном контексте. Если вы счастливы признать, что Ньютон имеет свое место, когда Эйнштейн «более прав», вы тоже можете считать это правдой.
Очень обескураживает тот факт, что ответ, получивший наибольшее количество голосов и принятый, просто неверен. Это простая физика первокурсника. (Кстати, у меня есть докторская степень по физике, и я преподаю этот предмет уже 20 лет.)
@BenCrowell Это не так . Как можно иметь докторскую степень по физике и при этом не понимать, что уравнения, определения и теории определяются в заданном наборе ограничений? С расстоянием до объекта и расстоянием uдо изображения vфокусное расстояние fравно 1/f = 1/v + 1/u. В фотоаппарате 1/u <<1/vи так фокусное расстояние равно f ≈ v. Эти типы приближенных уравнений настолько распространены во всех разделах физики, что мне интересно, чему вы учите своих студентов. По вашей логике законы движения Ньютона "просто неверны", несмотря на то, что весь мир прекрасно использует их дляv << c
@BenCrowell Конечно, вы можете возразить, что даже 1/f = 1/v + 1/uэто «просто неправильно», поскольку это приближение к тонкой линзе, а фотографическая линза, конечно, совсем не такая. 23 линзы в 19 группах... для этого лучше купить Zemax. Этот ответ, вероятно, должен быть по крайней мере на несколько глав задолго до того, как кто-то осмелится рискнуть представить себе, что на самом деле означает фокусное расстояние. ;)
@BenCrowell Одна и та же номенклатура часто означает разные вещи в разных дисциплинах. Это верно даже тогда, когда дисциплины связаны между собой. Называть плоскость, в которой находится пленка или датчик, «фокальной плоскостью» совершенно неправильно в лабораторной физике. Тем не менее, крупнейшие мировые производители камер (Canon и Nikon) обозначают плоскость датчика/пленки как «фокальную плоскость». Затвор со шторками непосредственно перед плоскостью пленки/сенсора всегда назывался «затвором в фокальной плоскости».

Уравнение тонкой линзы: 1/ f = 1/ d o + 1/ d i , где

  • f = фокусное расстояние
  • d i = расстояние до изображения = расстояние от объектива до сенсора
  • d o = расстояние до объекта = расстояние от объектива до объекта.

Фокусное расстояние линзы определяется уравнением тонкой линзы и может быть интерпретировано как мера обратной силы линзы. Если вы сделаете оптические поверхности объектива более изогнутыми или увеличите его показатель преломления, он станет сильнее, а фокусное расстояние уменьшится. Когда вы меняете d o и d i для сохранения фокуса, фокусное расстояние f обычно остается постоянным; именно это оправдывает интерпретацию его как фиксированного свойства линзы. (Как указано в комментарии, некоторые объективы содержат движущиеся части, которые позволяют им автоматически изменять свое фокусное расстояние, но это второстепенный вопрос.)

Так какой же тогда правильный термин для «вещи на таком расстоянии будут в фокусе»?

Обычно в оптике это называется расстоянием до объекта. В фотографии его также называют фокусным расстоянием.

все, что я читал, кажется, предполагает, что фокусное расстояние на самом деле является немного странным способом описания поля зрения объектива.

Не совсем. Фокусное расстояние просто связано с увеличением и полем зрения.

Возможный источник путаницы заключается в том, что во многих случаях, когда вы занимаетесь фотографией, d o намного больше, чем d i . В этих условиях d i примерно такое же, как f . Поэтому у некоторых людей может сложиться впечатление, что фокусное расстояние определяется как расстояние от объектива до сенсора. Но на самом деле, когда вы меняете фокус камеры, d i меняется, а f остается прежним.

Большинство объективов, используемых для фотосъемки , в той или иной степени демонстрируют дыхание фокуса . Когда вы меняете фокус на объективе, фокусное расстояние объектива изменяется, как и поле зрения. Некоторые объективы демонстрируют это больше, чем другие. Например, Canon EF 70-200mm f/2.8 L IS II демонстрирует очень слабое колебание фокуса. При 200 мм и MFD фактическое фокусное расстояние по-прежнему составляет около 195 мм. У Nikon 70-200mm f/2.8 VR при фокусном расстоянии 200 мм и фокусировке на MFD фактическое фокусное расстояние составляет всего около 140 мм, а поле зрения также больше, чем при фокусировке объектива на бесконечность.
@MichaelClark: Спасибо за комментарий. Я отредактировал ответ, чтобы отразить это.

Конкретный ответ на основной вопрос вашего заглавия, «термин для расстояния», таков: бесконечность. Бесконечность — это (воображаемое) расстояние до объекта перед оптическим центром объектива, которое соответствует сфокусированному изображению на датчике, когда он находится за объективом на номинальном фокусном расстоянии. Выгравированное «фокусное расстояние», которое появляется где-то на корпусе объектива, представляет собой гипотетическую спецификацию номинального расстояния от объектива до сенсора, когда (воображаемые) объекты на бесконечности появляются «в фокусе» на сенсоре. Для простой осесимметричной двояковыпуклой линзы точкой отсчета измерения является оптический центр (также называемый геометрическим центром) линзы. Чтобы сфокусировать изображения реальных объектов ближе, чем бесконечность, объектив необходимо отодвинуть от сенсора к объекту. В этой ситуации, фокусное (не фокусное) расстояние всегда больше, чем число, выгравированное на стволе (фокусное расстояние). Таким образом, номинальное фокусное расстояние является удобной меткой для характеристики фокусных свойств объектива в сборе. Для составных линз в сборе не существует легко находимой контрольной точки. Контрольная точка — это центр гипотетического одиночного элемента с таким же фокусным расстоянием. В этом случае методика определения точки отсчета очень сложна. Читателю предстоит продолжить расследование. Отвечая на ваш второй вопрос о том, что «вещи на этом расстоянии будут в фокусе», термин «зависит от расстояния до объектива». Учитывая, что f = фокусное расстояние, u = зависит от расстояния до объектива и v = расстояние от сенсора до объектива, следующая формула представляет соотношение: 1/f = (1/u) + (1/v). На бесконечности 1/u приближается к нулю.

Извините, это была двусмысленная формулировка в моем отредактированном парафразе. Я исправил это.
Поскольку это не «фокусное расстояние», как называется расстояние, на котором объекты находятся в фокусе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v