Как проверить, какая диафрагма на самом деле используется?

Мне кажется странным, что Canon EF 100-400mm f / 4.5-5.6L покончил с передним элементом всего лишь около 63 мм, как сообщает @jrista - этого было бы достаточно только для f / 6.3 при 400 мм, пропуская спецификации на треть остановки.

Это заставляет меня задуматься, возможно ли измерить, какая диафрагма фактически используется во время фотографирования. Это было бы полезно как в описанном случае, так и при изучении того, насколько точной является остановка на меньшую апертуру.

Итак, мой вопрос - как измерить, какая диафрагма фактически используется для фотографирования? Это нормально, если сцена должна быть специально построена / измерена для выполнения теста.

Вероятно, вы можете рассчитать это, переставив формулу DOF для решения c, или circleOfConfusion, как указано @MattGrum. Некоторое время я не пытался перестроить такую ​​сложную формулу, как DOF, поэтому я надеюсь, что моя математика здесь верна:

DOF = (2 Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)

Условия этого уравнения таковы:

DOF = глубина резкости
N = f-число
ƒ = фокусное расстояние
s = расстояние до объекта
c = круг путаницы

Для простоты, я собираюсь сократить срок ДОФ к только D .

Теперь, термин для cпоявляется в этом уравнении дважды, один из них в степени двух, так что, вероятно, в конце мы взглянули на какой-то полином. Переставить:

D = (2Ncƒ²s²) / (ƒ⁴ - N²c²s²)
D * (ƒ⁴ - N²c²s²) = (2Ncƒ²s²)
Dƒ⁴ - DN²c²s² = 2Ncƒ²s²
0 = 2Ncƒ²s² + DN²c²s² - Dƒ⁴
DN²c²s² - 2Ncƒ⁴AT² - 2Ncƒ2²!

Как указано, перестановка слагаемых дает квадратичный полином. Это делает поиск решения довольно затруднительным, поскольку квадратики являются распространенным типом полинома. Мы можем упростить на мгновение, подставив некоторые более общие термины:

X = DN²s²
Y = 2Nƒ²s²
Z = –Dƒ⁴

Это дает нам:

Xc² + Yc + Z = 0

Теперь мы можем использовать квадратное уравнение для решения c:

c = (–Y ± √ (Y² - 4XZ)) / (2X)

Замена терминов X, Y и Z их оригиналами и сокращение:

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

(Вот так, это довольно неприятно, и я надеюсь, что все правильные термины были заменены и введены правильно. Извинения за несоответствия.)

Мой мозг сейчас слишком перегорел, чтобы понять, что именно означает, что circleOfConfusion должен быть квадратичным (т. Е. Иметь как положительный, так и отрицательный результат). Мое первое предположение должно быть таким, которое cрастет, когда вы двигаетесь к камере из фокальная плоскость (отрицательная?), а также вдали от камеры и фокальной плоскости (положительная?), и так как квадратные уравнения растут до бесконечности довольно быстро, это будет указывать на предел того, насколько большим или маленьким может стать круг путаницы , Но опять же, возьмите этот анализ с долей соли ... Я вычеркнул решение для формулы, и это заняло последнюю часть умственных способностей, которую я оставил сегодня. ;)

Если это так, то вы сможете определить максимальный CoC для данной апертуры и фокусного расстояния, который, надеюсь, будет (или позволит вывести) диаметр апертуры (входной зрачок). Я готов поспорить Однако, это на самом деле не является необходимым. Мой анализ связанного ответа на вопрос @ Imre был довольно грубым ... У меня нет возможности наблюдать диафрагму моего 400-миллиметрового объектива на «бесконечности», поэтому я, вероятно, неправильно вижу входного зрачка. Я был бы готов поспорить, что на достаточном расстоянии, которое можно назвать «бесконечностью», диафрагма объектива 100–400 мм f / 5,6 при 400 мм действительно будет иметь такой же диаметр, что и передняя линза, поэтому диаметр не менее 63 мм , Мое измерение диаметра этого объектива также было немного грубым, и оно могло быть и на ± 3 мм. ЕслиПатент Canon на объектив 100–400 мм f / 4-5,6 говорит о том, что фактическое фокусное расстояние объектива составляет 390 мм, а фактическая максимальная диафрагма при «f / 5,6» действительно равна f / 5,9. Это означало бы, что входной зрачок должен был появиться только диаметром 66 мм «на бесконечности», что для моих измерений находится в пределах погрешности. Как таковой:

Я полагаю, что объектив EF 100–400 мм f / 4,5–5,6 L IS USM от Canon, вероятно, точен с точки зрения диафрагмы, с фактическим фокусным расстоянием 390 мм и диаметром входного зрачка 66 мм, каждый из которых будет совмещаться с моим собственным фактические измерения этого объектива.

Если у вас есть точечный источник света на известном расстоянии, и вы знаете фокусное расстояние (расстояние, на которое фокусируется объектив), то вы можете рассчитать апертуру на основе размера круга путаницы (круглая капля, которую вы получаете, когда выделите это OOF).

Я не знаю формулу с макушки головы, но ее можно перестроить по формуле глубины резкости (возможно, у меня будет время, когда у меня будет время).

Вы также должны знать точное фокусное расстояние, которое, я подозреваю, может быть частично причиной несоответствия.

Число f диафрагмы описывает количество света, проходящего через объектив, для теоретического одноэлементного объектива это также соотношение между фокусным расстоянием и физическим размером входного зрачка, но ни одна из объективов камеры, продаваемых сегодня, не является одноэлементным объективом.

В 1874 году Джон Генри Даллмейер писал, что единственный способ получить «коэффициент интенсивности» (который был до того, как был введен термин f-число) объектива с более чем двумя элементами - это измерить количество света, проходящего через объектив (поиск «эффективной апертуры» в статье в Википедии о f-числах ).

примечание: я считаю, что это можно рассчитать сегодня, но не с моей математической экспертизой

Итак, что вы должны измерять - это количество света, проходящего через объектив, это было бы легко, если бы у нас была хорошая контрольная точка -

Сделайте снимок однотонной поверхности при постоянном освещении с тем же ISO и скоростью затвора, один раз с эталонной линзой на эталонной апертуре и один раз с тестовой линзой на тестовой апертуре - вычислите разницу интенсивности света между фотографиями, чтобы получить апертуру Разница в остановках.

В реальной жизни у вас нет хорошего ориентира, но вы можете просто взять объектив, который без проблем откроется до f / 5.6 (50 мм f / 1.8, наборный объектив в широком конце или 100-400 в 100мм).

Вам даже не нужно делать ничего особенного с данными изображения, если гистограмма на двух изображениях одинакова, оба были сделаны с одинаковой апертурой.

Если вы хотите получить фантазию и у вас нет объектива, которому можно «доверять», вы, вероятно, можете снять серую карту и использовать экспонометр, чтобы узнать ожидаемую интенсивность или полученную фотографию.

И не забудьте повторить эксперимент несколько раз - механическая апертура на большинстве линз заведомо неточна.