Указано ли фокусное расстояние объектива с учетом влияния бочкообразной дисторсии на поле зрения?

Учитывая сверхширокоугольный объектив Nikon 14mm f/2.8D ED AF с полнокадровым сенсором, теоретически поле зрения составляет HFOV: 104° x VFOV: 81°. Однако этот объектив демонстрирует заметную бочкообразную дисторсию, увеличивающуюся по мере удаления от центра изображения.

Используется ли искажение объектива для достижения поля зрения идеально прямолинейного 14-мм объектива, что означает, что реальное фокусное расстояние немного больше (т. е. ~ 16-мм объектив + бочкообразная дисторсия = 14-мм прямолинейный объектив), или искажение не учитывается при расчетах и ​​на практике фактическое поле зрения больше, чем HFOV: 104 ° x VFOV: 81 ° (т.е. объектив 14 мм + бочкообразная дисторсия = прямолинейный объектив 12 мм)?

Удивительно, но многие веб-сайты и исследовательские работы по этой теме объясняют искажение объектива либо намеренно построенным на объективах типа «рыбий глаз», либо только в дешевых объективах из-за ошибок конструкции, таких как несоосность. Я не думаю, что Nikon 14mm f/2.8D ED AF Ultra Wide-Angle Nikkor принадлежит ни к одной из этих групп.

Ответы (3)

За исключением случая с объективами типа «рыбий глаз», бочкообразная дисторсия является нежелательным побочным эффектом широкоугольных объективов, и разработчики объективов прилагают все усилия, чтобы свести их к минимуму. Как правило, чем дороже объектив, тем меньше степень бочкообразной дисторсии, но она всегда есть, даже в небольших количествах.

Есть две важные вещи, о которых следует помнить в отношении фокусного расстояния, как указано в спецификации объектива (например, Nikon 14mm-24mm f/2.8). Во-первых, производители округляют цифру, как правило, в свою пользу, поэтому фактическое фокусное расстояние может быть больше похоже на 14,8 мм, во-вторых, фокусное расстояние измеряется с объективом, сфокусированным на бесконечность, и почти наверняка при попадании света через центр объектива.

Это означает, что вы не можете использовать указанную цифру для расчета точного поля зрения. Это также означает, что вы не можете сказать: ~ 16-мм объектив + бочкообразная дисторсия = 14-мм прямолинейный объектив . Чтобы получить техническую информацию, объектив с бочкообразной дисторсией не имеет единого фокусного расстояния, фокусное расстояние будет варьироваться в зависимости от кадра.

Как вы думаете, реальное поле зрения больше из-за дисторсии объектива или оно такое же, как заявлено в спецификациях?
На самом деле все зависит от объектива и производителя. В каких-то случаях больше, в каких-то нет. К тому же, как сказано - в конце концов, это не имеет большого значения, так как вы не знаете истинного фокусного расстояния объектива на вашем расстоянии фокусировки.

«Фокусное расстояние» линзы — это линейно-оптическое понятие, определяемое, таким образом, как небольшой пучок лучей, проходящий близко к оптической оси. Тогда линза с бочкообразной дисторсией будет отображать небольшие объекты в центре поля с ожидаемым увеличением, но все поле зрения будет больше, чем ожидалось по формуле atan().

Однако, если вы хотите сделать выводы о поле зрения, которое вы можете ожидать от данного объектива, вам необходимо правильно указать его фокусное расстояние. Число, написанное на стволе, как указал Мэтт Грум, является ненадежным приближением. Вы должны найти патент на объектив, если хотите получить точное фокусное расстояние.

Фокусное расстояние не измеряется путем изучения поля зрения; это оптическое свойство объектива. Для объективов реальных камер он измеряется от центра теоретического эквивалента одноэлементного объектива (см. этот предыдущий вопрос ). Так что... нет , бочкообразная дисторсия не учитывается.