Что такое фокусное расстояние, когда есть также фокусное расстояние фланца?

Фокусное расстояние — это не расстояние от заднего элемента до сенсора, а расстояние от узловой точки линзы объектива до плоскости фокуса. В простой системе линза может иметь только один стеклянный элемент, и это реальное расстояние, но в сложной линзе формируются различные элементы, чтобы сделать физическую линзу намного меньше (или иногда длиннее для очень коротких фокусных расстояний), чем фактическое расстояние. фокусное расстояние и работать в пределах фокусного расстояния фланца, поэтому вы не можете физически увидеть фокусное расстояние.

Если вы думаете об этом на данный момент, это довольно очевидно. У кого-нибудь с 800мм объективом нет заднего элемента почти в метре от сенсора камеры, объектив был бы совсем чудовищным (они сейчас такие, это было бы намного хуже). Таким образом, в результате здесь явно задействованы более сложные системы.

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние — это расстояние между гипотетической одноэлементной линзой и сенсором, необходимое для воспроизведения изображения с заданным увеличением. Это не связано с расстоянием от датчика до фланца. См. этот упрощенный пример.

Если бы мы использовали линзы только с одним элементом, указанное фокусное расстояние всегда равнялось бы расстоянию между этим элементом линзы и датчиком.

Таким образом, объектив с фокусным расстоянием 600 мм должен выступать примерно на два фута перед корпусом камеры. А для объектива с фокусным расстоянием 18 мм элемент объектива должен быть расположен всего в 18 мм от сенсора. Ясно, что в зеркальной камере это невозможно, так как это будет слишком далеко внутри камеры.

Смещение оптического центра

На самом деле сложные линзы состоят из нескольких элементов, и это может привести к смещению оптического центра линзы в сборе.

В одноэлементном объективе оптический центр просто находится там, где находится этот элемент объектива, но когда больше элементов работают друг против друга, вы можете сместить этот оптический центр.

Ретрофокусный (широкоугольный) объектив

Например, просто добавив еще один элемент объектива, можно создать широкоугольный объектив с фокусным расстоянием, меньшим, чем расстояние между сенсором и любым из его элементов. Это ретрофокусный объектив. Это позволяет использовать меньшие фокусные расстояния, чем расстояние фокусного расстояния фланца, при этом задняя часть объектива не выступает обратно в корпус камеры.

Телеобъектив

Точно так же, но наоборот, телеобъектив может иметь фокусное расстояние, превышающее фактическую длину объектива. В этих многоэлементных объективах оптический центр объектива находится за пределами передней части узла объектива.

Следовательно, 600-мм телеобъектив на самом деле не обязательно должен иметь длину 600 мм.

На этой диаграмме f' представляет собой фокусное расстояние, которое, как вы можете видеть, больше, чем физическая длина объектива в сборе.

Интересно, что эта концепция увеличения фокусного расстояния может быть доведена до еще большей крайности с помощью зеркальной линзы, где зеркала дополнительно увеличивают расстояние прохождения света и, следовательно, фокусное расстояние без фактического увеличения физического размера линзы.

Вы спросите: « Разве фокусное расстояние не является буквально мерой между задним элементом и датчиком? », И остальная часть вопроса зависит от этого. На самом деле нет, фокусное расстояние не та мера .

Фокусное расстояние измеряется от «оптического центра» объектива (технически, «задней узловой точки», когда объектив сфокусирован на бесконечность. (Подробнее об этом здесь .) Если представить, что множественные элементы современного сложного объектива» "в сумме" с одной воображаемой цельностеклянной линзой, фокусное расстояние измеряется от того места, где это должно быть.

(Это больше комментарий, чем ответ, но я хотел объяснить, почему немного другой вопрос, который я пометил как дубликат, действительно то, что вам нужно увидеть, и это долго для комментария.)

Фланец (фокусное) Расстояние

Мы используем расстояние от фланца для механического измерения до плоскости датчика. Он используется для удобства изготовления оборудования. Это произвольно в соответствии с конструкцией инструмента / камеры, согласованной между клиентом и дизайнером исключительно для производства и не имеет большого значения с точки зрения оптики, кроме этого. Это позволяет производить линзы и инструменты независимо друг от друга с желаемой подгонкой двух частей, достаточно точно, в пределах допуска допустимой погрешности.

Заказываю объектив, скажем. Он поставляется с контрольной точкой, выточенной в оправе объектива. Расстояние от фланца — это известное расстояние до плоскости изображения от точки крепления, изготовленной для крепления объектива. Иногда имеется резьба или байонетное крепление для крепления объектива к корпусу камеры/инструмента, иногда в лабораторных условиях необходимо использовать зажимы для объективов для больших/тяжелых объективов, таких как сканеры, технологические объективы или плоттеры.

Мы измеряем от этой (довольно относительной) контрольной точки точными инструментами, чтобы разместить различные датчики или тестеры в правильном ожидаемом месте для тестирования.