Jak sprawdzić, jaka przysłona jest rzeczywiście używana?

Dziwne wydaje mi się, że Canon EF 100-400 mm f / 4.5-5.6L eliminuje przednią soczewkę o zaledwie około 63 mm, jak podaje @jrista - co wystarczyłoby tylko dla f / 6.3 przy 400 mm, brak specyfikacji przez jedną trzecią przystanku.

Zastanawiam się, czy można zmierzyć, jaka przysłona jest rzeczywiście używana podczas robienia zdjęcia. Przydałoby się to zarówno w opisanym przypadku, jak i badaniu, jak dokładne jest przymknięcie przysłony do mniejszego otworu.

Więc moje pytanie brzmi - jak zmierzyć, jaka przysłona jest rzeczywiście używana do zrobienia zdjęcia? W porządku, jeśli scena musi zostać specjalnie skonstruowana / zmierzona do przeprowadzenia testu.

Prawdopodobnie możesz to obliczyć c, zmieniając formułę DOF w celu rozwiązania , lub circleOfConfusion, jak stwierdził @MattGrum. Przez jakiś czas nie próbowałem zmieniać formuły tak złożonej jak DOF, więc mam nadzieję, że moja matematyka jest tutaj poprawna:

DOF = (2 Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)

Warunki tego równania są następujące:

DOF = głębia ostrości
N = liczba f
ƒ = ogniskowa
s = odległość od obiektu
c = krąg pomieszania

Dla uproszczenia, mam zamiar zmniejszyć termin DOF Just D .

Teraz cw tym równaniu pojawia się dwa razy, przy czym jeden z nich ma potęgę dwóch, więc prawdopodobnie na końcu patrzyli na jakiś wielomian. Przestawiać:

D = (2Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)
D * (ƒ⁴ - N²c²s²) = (2Ncƒ²s²)
Dƒ⁴ - DN²c²s² = 2Ncƒ²s²
0 = 2Ncƒ²s² + DN²c²s² - Dƒ⁴
DN²c²s² + 2Ncƒ²s² - Dƒ⁴ = 0 <- QUADRATIC!

Jak wskazano, przegrupowanie terminów tworzy kwadratowy wielomian. To sprawia, że ​​rozwiązanie problemu jest dość trudne, ponieważ kwadraty są powszechnym typem wielomianu. Możemy na chwilę uprościć, zastępując niektóre bardziej ogólne warunki:

X = DN²s²
Y = 2Nƒ²s²
Z = –Dƒ⁴

To daje nam:

Xc² + Yc + Z = 0

Teraz możemy użyć równania kwadratowego do rozwiązania dla c:

c = (–Y ± √ (Y² - 4XZ)) / (2X)

Zastępując terminy X, Y i Z ich oryginałami i zmniejszając:

c = (–2Nƒ²s² ± √ (4N²ƒ⁴s⁴ + 4D²N²ƒ⁴s²)) / (2DN²s²)

(Uff, to dość paskudne i mam nadzieję, że wszystkie właściwe terminy zostały zastąpione i wpisane poprawnie. Przepraszamy za rozbieżności.)

Mój mózg jest teraz trochę za mocno usmażony, aby dokładnie zrozumieć, co to znaczy, że circleOfConfusion jest kwadratowy (tj. Daje zarówno wynik dodatni, jak i ujemny.) Moje pierwsze przypuszczenie musiałoby być takie, że crośnie zarówno, gdy zbliżasz się do kamery z płaszczyzna ogniskowa (ujemna?), a także z dala od aparatu i płaszczyzna ogniskowa (dodatnia?), a ponieważ równania kwadratowe dość szybko rosną do nieskończoności, oznaczałoby to ograniczenie, jak duże lub małe może być krąg zamieszania . Ale jeszcze raz, weź tę analizę z odrobiną soli ... Wyrwałem rozwiązanie formuły i zajęło mi to trochę siły mózgowej, którą dzisiaj zostawiłem. ;)

W takim przypadku powinieneś być w stanie określić maksymalną wartość CoC dla danej apertury i ogniskowej, która, miejmy nadzieję, byłaby (lub pozwoliłaby wyprowadzić) średnicę apertury (źrenicy wejściowej). jednak nie jest to faktycznie konieczne. Moja analiza powiązanej odpowiedzi na pytanie @ Imre była dość szorstka ... Nie jestem w stanie obserwować przysłony obiektywu 400 mm w „nieskończoności”, więc prawdopodobnie źle widzę źrenicę wejściową. Byłbym skłonny się założyć, że przy wystarczającej odległości, którą można by nazwać „nieskończonością”, obiektyw 100–400 mm f / 5.6 o ogniskowej 400 mm rzeczywiście wydaje się mieć tę samą średnicę, co przedni element obiektywu, a więc ma średnicę co najmniej 63 mm . Mój pomiar średnicy tego obiektywu też był trochę szorstki i można go było również wyłączyć o ± 3 mm. GdybyPatent Canona na obiektyw 100–400 mm f / 4–5,6 mówi, faktyczna długość ogniskowej obiektywu wynosi 390 mm, a maksymalna maksymalna przysłona przy „f / 5.6” to naprawdę f / 5.9. Oznaczałoby to, że źrenica wejściowa musiałaby mieć „nieskończoność” jedynie 66 mm średnicy, co mieści się w granicach błędu dla moich pomiarów. Takie jak:

Uważam, że obiektyw EF 100–400 mm f / 4.5–5.6 L IS USM firmy Canon jest prawdopodobnie punktowy pod względem apertury, z rzeczywistą ogniskową 390 mm i średnicą źrenicy wejściowej 66 mm, z których wszystkie mogłyby łączyć się z moim własnym rzeczywiste pomiary tego obiektywu.

Jeśli masz punktowe źródło światła w znanej odległości i znasz odległość ogniskową (odległość, na którą obiektyw jest zogniskowany), możesz obliczyć przysłonę na podstawie wielkości kręgu pomieszania (okrągły plamkę, którą otrzymujesz po podświetleniu to OOF).

Nie znam tej formuły na czubku głowy, ale można ją zmienić na podstawie formuły głębi ostrości (może się przydać, gdy będę miał czas).

Musisz także znać dokładną ogniskową, która, jak podejrzewam, może być częściowo winna za rozbieżność.

Liczba przysłony określa ilość światła przechodzącego przez obiektyw, w przypadku teoretycznego obiektywu jednoelementowego jest to również stosunek długości ogniskowej do wielkości fizycznej źrenicy wejściowej - ale żaden obiektyw sprzedawany dzisiaj nie jest obiektywem jednoelementowym.

W 1874 r. John Henry Dallmeyer napisał, że jedynym sposobem uzyskania „współczynnika intensywności” (czyli przed określeniem liczby f) obiektywu z więcej niż dwoma elementami jest zmierzenie ilości światła przechodzącego przez soczewkę (wyszukaj „efektywną aperturę” w artykule na Wikipedii o liczbach f ).

Uwaga: Wierzę, że można to dzisiaj obliczyć, ale nie z moją matematyką

Zatem powinieneś mierzyć ilość światła przechodzącego przez soczewkę, byłoby to łatwe, gdybyśmy mieli dobry punkt odniesienia -

Zrób zdjęcie jednolitej powierzchni przy stałym świetle z tym samym ISO i czasem otwarcia migawki, raz z obiektywem referencyjnym na przysłonie referencyjnej i raz z obiektywem testowym na przysłonie testowej - oblicz różnicę intensywności światła między zdjęciami, aby uzyskać przysłonę różnica w przystankach.

W prawdziwym życiu nie masz dobrego punktu odniesienia, ale możesz po prostu wziąć obiektyw, który nie powinien mieć problemów z otwarciem do f / 5.6 (50 mm f / 1.8, obiektyw kit na szerokim końcu lub 100-400 na 100 mm).

Nie musisz nawet robić nic fantazyjnego z danymi obrazu, jeśli histogram na dwóch zdjęciach jest taki sam, oba zostały zrobione z tą samą przysłoną.

Jeśli chcesz się zachwycić i nie masz obiektywu, któremu możesz „zaufać”, prawdopodobnie możesz zrobić szarą kartę i użyć światłomierza, aby poznać oczekiwaną intensywność lub zdjęcie końcowe.

I pamiętaj, aby powtórzyć eksperyment wiele razy - przysłona mechaniczna na większości obiektywów jest notorycznie niedokładna.