Зум-объективы и камеры с суперзумом часто продаются с кратным («×») числом увеличения — например, с 12-кратным или 30-кратным увеличением. Вопрос Как преобразовать фокусное расстояние объектива (мм) в x-кратное оптическое увеличение? объясняет, как это связано с числами фокусного расстояния, такими как 70–200 мм или 18–55 мм. Но как ×-зум связан с увеличением, когда он используется для макросъемки или просто для того, чтобы что-то далекое выглядело больше?
Как два объектива 70-200 мм могут иметь разное увеличение?
Фокусное расстояние управляет полем зрения перед объективом. Более длинное фокусное расстояние имеет более узкое поле зрения, чем более короткое. За объективом он предназначен для проецирования этого изображения на определенный размер и расстояние, как указано в спецификациях крепления камеры. Таким образом, мы воспринимаем это более узкое поле зрения как имеющее больший «досягаемость», поскольку вы можете видеть дальше на расстоянии. Говоря простым языком, это называется «масштабированием» — когда вы достигаете большего охвата. Вероятно, многие назвали бы это зумированием только в том случае, если оно расширяет визуальный диапазон, а также если вы добиваетесь этого с помощью телеобъектива 400 мм. Это довольно линейно (*). Двойное фокусное расстояние, половина ширины и высоты цели перед вами.
Увеличение объектива камеры/объективного мира дается, когда объектив может изменять свое фокусное расстояние. Это коэффициент, определяемый отношением максимального фокусного расстояния к минимальному фокусному расстоянию. 55/18 = 3X для стандартного объектива. 2X в сверхшироком 10-20 мм. По сравнению с полем зрения многие люди могут не воспринимать это как приближение цели, за исключением человека, который долго смотрит в видоискатель на 10 мм, а затем переключается на 20 мм. У «ультра-зумирования» 400 мм вообще нет зума, если только вы не называете 1-кратным зумом, поскольку 1 — это тоже число.
Увеличение- соотношение между размером предмета и размером проекции на датчик - в естественном мире; мы не переходим на цифровые технологии. Это слово может ввести в заблуждение, так как большинство объективов, которые мы используем, имеют кратность менее 1X — очень даже. В обычном использовании мы говорим о 0,0001-0,1X. Ваша 1-дюймовая четверть будет 1 дюймом на датчике, если вы используете макрообъектив 1: 1 на минимальном расстоянии фокусировки. Для этого требуется камера среднего кадра. Но, вау, вы обязательно зафиксируете детали этого. Если отойти дальше, увеличение упадет. Двойное расстояние, половинное увеличение. Звучит знакомо? FOV такое же, в отличие от фокусного расстояния, но эффект аналогичен, но обратный. В 2-кратном увеличении вы можете изменить увеличение, т.е. размер, проецируемый на датчик, в 2 раза. Это может сделать широкая сигма 10–20 мм. Однако 10-миллиметровое увеличение этого прекрасного пейзажа поначалу будет очень маленьким. На расстоянии 24 метра это 0,00042X. Оттуда теперь вы можете «увеличить его» до 0,00085X. 400-миллиметровый, который вообще не может масштабировать, вместо этого имеет 0,017-кратное увеличение той же сцены. Но на практике это в 40 раз лучше, чем у 10 мм.
Таким образом, фокусное расстояние, увеличение и расстояние являются абсолютными величинами, а увеличение — относительными.
(*) Линейный, если расстояние значительно превышает фокусное расстояние
Итак, конечно, все мы знаем, что когда мы приближаем что-то, кажется, что оно становится больше и занимает больше места в видоискателе/датчике камеры. Однако я считаю, что этот вопрос касается того, что называется коэффициентом увеличения .
Вы чаще всего видите на этих макрообъективах, где весь смысл в том, чтобы увеличить что-то, что в реальной жизни очень мало. Увеличение описывается так:
original object size in real life:resulting object size on the sensor
Таким образом, объектив с коэффициентом увеличения 1:1 будет брать объект диаметром 10 мм и проецировать на датчик камеры изображение длиной также 10 мм. Коэффициент 1:2 преобразует 10 мм в 20 мм. 1:3, от 10 мм до 30 мм и так далее.
(Обратите внимание, что коэффициент увеличения 1:3 также может быть записан как 3,0x. Кроме того, этот коэффициент относится к заданному минимальному расстоянию фокусировки. На других расстояниях он не будет иметь такого же эффекта.)
Коэффициент увеличения 1:1 может показаться не слишком большим, но если подумать, что сегодняшние камеры имеют в среднем около 18 мегапикселей или около того, вы можете сделать довольно много.
Так почему же два разных объектива с одинаковым фокусным расстоянием имеют разные коэффициенты увеличения? На самом деле это просто различия в качестве сборки и фактическом назначении объектива.
Не стесняйтесь комментировать. Надеюсь это поможет.
Числовой пример
В течение многих лет доминировали 35-мм пленочные камеры. Размер изображения был 24 мм на 36 мм. предположим, нам нужно изображение высотой 20 мм объекта высотой 2,0 м на расстоянии u перед камерой. При условии , что u по крайней мере в 10 раз больше, чем фокусное расстояние f , отношение высоты изображения к высоте объекта приблизительно равно f/u , таким образом, 20 мм/2 м = f/u, следовательно, мы получаем f = u * 10 мм/1 м
, что дает ( широкий) u = 2м f = 20мм; и = 4м f = 40мм; (телефото) u = 10 м f = 100 мм
Современные камеры имеют гораздо меньший экран изображения, поэтому необходимо иметь изображения меньшего размера и, соответственно, меньшие фокусные расстояния, чтобы объекты занимали аналогичную часть изображения.
Для создания меньшего изображения требуется меньше света, поэтому диаметр линз может быть меньше. Вот почему настройки диафрагмы на камере указаны как f / 4; f /5,6 и т . д. f /4 означает, что диаметр диафрагмы составляет четверть фокусного расстояния. Изображение будет одинаково ярким для объектива 20 мм с диаметром (остановки) 5 мм и объектива 60 мм с диаметром (остановки) 15 мм.
матдм