Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Urefu wa urefu

Hitilafu F na urefu mdogo f ya lens chanya (convex), lens hasi (concave), kioo concave, na kioo convex.

Urefu wa mfumo wa macho ni kipimo cha jinsi mfumo huo unavyogeuka au hupunguza mwanga . Kwa mfumo wa macho ndani ya hewa, ni umbali juu ya mionzi ya awali ya rangi (sambamba) inayoleta kwenye lengo . Mfumo unao urefu wa muda mfupi una nguvu kubwa zaidi kuliko moja yenye urefu wa muda mrefu; yaani, hupunguza rays kwa kasi zaidi, kuwaleta kwa lengo katika umbali mfupi.

Katika kupiga picha nyingi na darubini yote, ambapo somo ni muhimu sana mbali, urefu mrefu zaidi (nguvu ya chini ya macho) husababisha ukuzaji wa juu na angle nyembamba ya mtazamo ; Kinyume chake, urefu mfupi mfupi au nguvu ya juu ya macho inahusishwa na ukuzaji wa chini na angle pana ya mtazamo. Kwa upande mwingine, katika programu kama vile microscopy ambayo upanuzi unafanikiwa kwa kuleta kitu karibu na lens, urefu mfupi wa focal (nguvu ya juu ya macho) husababisha kukuza kwa juu kwa sababu somo inaweza kuleta karibu na katikati ya makadirio.

Yaliyomo

Ulinganifu wa lens mwembamba

Kwa lens nyembamba katika hewa, urefu wa focal ni umbali kutoka katikati ya lens kwa foci kuu (au pointi focal ) ya lens. Kwa lens inayogeuka (kwa mfano lens convex ), urefu wa juu ni chanya, na ni mbali ambayo boriti ya mwanga collimated itakuwa kulenga na doa moja. Kwa lens tofauti (kwa mfano lens concave ), urefu wa focal ni mbaya, na ni umbali wa hatua ambayo boriti collimated inaonekana kuwa diverging baada ya kupita kupitia lens.

Wakati lens inatumiwa kuunda picha ya kitu fulani, umbali kutoka kwa kitu hadi lens u , umbali kutoka lens hadi picha v , na urefu wa focal f ni kuhusiana na

Urefu wa lens nyembamba unaweza kupimwa kwa urahisi kwa kutumia kwa kuunda picha ya chanzo cha mbali mbali kwenye skrini. Lens huhamishwa mpaka picha yenye mkali inapangwa kwenye skrini. Katika kesi hii 1 / u ni duni, na urefu wa juu hutolewa na

Mifumo ya macho ya jumla

Mchoro mzuri wa lens

Kwa lens nene (moja ambayo ina unene usiofaa), au mfumo wa imaging unao na lenses kadhaa au vioo (mfano, lens ya picha au darubini ), urefu wa kutazama mara nyingi huitwa urefu wa ufanisi (EFL), ili kutofautisha kutoka kwa vigezo vingine vinavyotumika:

  • Front focal urefu (FFL) au mbele focal umbali (FFD) (s F) ni umbali kutoka mbele kitovu cha mfumo (F) kwa kipeo cha kwanza uso macho (S 1). [1] [2]
  • Upungufu wa nyuma (BFL) au umbali wa mbali (BFD) ( s ' F' ) ni umbali kutoka kwa vertex ya uso wa mwisho wa macho ya mfumo (S 2 ) hadi kwenye sehemu ya nyuma (F '). [1] [2]

Kwa mfumo wa macho katika hewa, ufanisi focal urefu (f na f ') anatoa umbali kutoka mbele na nyuma kuu ndege (H na H') kwa sambamba pointi focal (F na F '). Ikiwa kati ya jirani sio hewa, basi umbali unaongezeka na index ya refractive ya kati ( n ni index ya refractive ya dutu ambayo lens yenyewe inafanywa; n 1 ni index refractive ya kati yoyote mbele ya lens; n 2 ni ile ya kati yoyote iliyo nyuma yake). Baadhi ya waandishi wito umbali huo mbele / nyuma focal urefu, kubainisha yao kutoka mbele / umbali nyuma focal, hufafanuliwa hapo juu. [1]

Kwa ujumla, urefu wa juu au EFL ni thamani inayoelezea uwezo wa mfumo wa macho kuzingatia mwanga, na ni thamani inayotumiwa kuhesabu ukuzaji wa mfumo. Vigezo vingine vinatumiwa katika kuamua ambapo picha itaundwa kwa nafasi ya kitu kilichopewa.

Kwa kesi ya lens ya unene d katika hewa ( n 1 = n 2 = 1 ), na nyuso na radii ya curvature R 1 na R 2 , urefu wa ufanisi f hutolewa na equation Lensmaker :

ambapo n ni index ya refractive ya kati ya lens. Kiasi 1 / f pia inajulikana kama nguvu ya macho ya lens.

Sambamba ya mbele ya umbali wa mbele ni: [3]

na umbali wa nyuma:

Katika mkataba wa ishara uliotumiwa hapa, thamani ya R 1 itakuwa nzuri ikiwa uso wa kwanza wa lens hutumiwa, na hasi ikiwa ni concave. Thamani ya R 2 ni mbaya ikiwa uso wa pili ni mchanganyiko, na ni chanya ikiwa ni concave. Kumbuka kuwa mikutano ya saini inatofautiana kati ya waandishi tofauti, ambayo husababisha aina tofauti za usawa huo kulingana na mkataba uliotumiwa.

Kwa spherically ikiwa kioo katika hewa, ukubwa wa urefu focal ni sawa na radius ya curvature ya kioo kugawanywa na mbili. Urefu wa juu ni chanya kwa kioo cha concave , na hasi kwa kioo kiwewe . Katika mkataba wa ishara uliotumiwa katika kubuni ya macho, kioo cha concave kina rasilimali hasi ya ukingo, hivyo

ambapo R ni radius ya curvature ya uso wa kioo.

Angalia Radius ya curvature (optics) kwa habari zaidi juu ya mkataba wa ishara kwa ajili ya safu ya curvature kutumika hapa.

Katika kupiga picha

Lens 28 mm
Lens ya mm 50 mm
Lens 70 mm
Lens 210 mm
Mfano wa jinsi uchaguzi wa lens huathiri mtazamo wa maoni. Picha zilizo juu zilichukuliwa na kamera 35 mm kwa umbali uliowekwa kutoka kwa somo.
Picha ya barua nyeusi katika nyembamba mbonyeo Lens focal urefu f ni inavyoonekana katika nyekundu. Mionzi iliyochaguliwa inadhihirishwa kwa barua E , mimi na K katika rangi ya bluu, kijani na machungwa, kwa mtiririko huo. Kumbuka kuwa E (saa 2 f ) ina ukubwa sawa, picha halisi na isiyoingizwa; Mimi (kwa f ) ina picha yake kwa infinity; na K (saa f / 2 ) ina picha mbili za kawaida, za kawaida na za haki.
Katika simulation hii ya kompyuta, kurekebisha angle na urefu wa focal ya kamera wakati wa kuweka somo katika sura matokeo katika picha tofauti sana. Kwa urefu mdogo unaokaribia usio wa mwisho, mionzi ya mwanga ni karibu sawa na kila mmoja, na kusababisha somo la kuangalia "limepigwa". Kwa urefu mdogo wa kipaumbele, suala hilo linaonekana "kupigana". (Angalia kuwa kipimo cha umbali kilichoonyeshwa kwenye picha ni umbali wa kamera, kwa mita, kutoka kwenye suala, sio urefu wake wa kutawala. Lakini kanuni bado inatumika.)

Urefu wa lens ya kamera mara nyingi hujulikana katika milimita (mm), lakini baadhi ya lenses za zamani huwekwa alama kwa sentimita (cm) au inchi.

Urefu wa urefu ( f ) na uwanja wa mtazamo (FOV) wa lens ni sawa na uwiano. Kwa lens ya kawaida ya kupima, FOV = 2 arctan x / 2 f , ambapo x ni diagonal ya filamu.

Wakati lens ya picha imewekwa kwenye "infinity", hatua yake ya nyuma ya nodal inatolewa na sensor au filamu, kwenye ndege ya juu , kwa urefu wa lens. Vitu mbali mbali na kamera kisha kuzalisha picha mkali juu ya sensor au filamu, ambayo pia katika ndege picha.

Ili kutoa vitu karibu na mwelekeo mkali, lens inapaswa kurekebishwa ili kuongeza umbali kati ya hatua ya nyuma ya nodal na filamu, ili kuweka filamu kwenye ndege ya picha. Urefu wa juu ( f ), umbali kutoka hatua ya mbele kwa kitu cha kupiga picha ( s 1 ), na umbali kutoka kwenye sehemu ya nyuma ya ndege kwenye ndege ya picha ( s 2 ) huhusiana na:

Kama s 1 imepungua, s 2 inapaswa kuongezeka. Kwa mfano, fikiria lens kawaida kwa kamera 35 mm na urefu wa juu ya f = 50 mm. Kuzingatia kitu kilicho mbali ( s 1 ≈ ∞), hatua ya nyuma ya lens inapaswa kuwa umbali s 2 = 50 mm kutoka ndege ya picha. Kuzingatia kitu 1 m mbali (s 1 = 1,000 mm), Lens lazima wakiongozwa 2.6 mm mbali mbali na picha ya ndege, kwa s 2 = 52.6 mm.

Urefu wa lens huamua ukuzaji ambao unaonyesha vitu mbali. Ni sawa na umbali kati ya ndege ya picha na pinhole ambazo vitu vya picha za mbali ni ukubwa sawa na lens katika swali. Kwa lenses rectilinear (yaani, bila kupotosha picha ), picha ya vitu mbali ni vizuri kama mfano wa kamera ya pinhole . [4] Mfano huu unaongoza kwa mfano rahisi wa kijiometri ambao wapiga picha hutumia kwa kompyuta kutazama mtazamo wa kamera; katika kesi hii, angle ya maoni inategemea tu uwiano wa urefu wa juu hadi ukubwa wa filamu . Kwa ujumla, angle ya maoni inategemea pia upotovu. [5]

Lens yenye urefu wa juu ya sawa na ukubwa wa diagonal wa filamu au muundo wa sensor inajulikana kama lens ya kawaida ; angle yake ya maoni ni sawa na angle iliyopigwa na kuchapishwa kwa kutosha kutazamwa katika umbali wa kawaida wa kutazama wa diagonal ya magazeti, ambayo hutoa mtazamo wa kawaida wakati wa kutazama magazeti; [6] angle hii ya mtazamo ni kuhusu digrii 53 diagonally. Kwa kamera kamili ya mm 35 mm-kamera, uwiano ni 43 mm na lens kawaida "kawaida" ina 50 mm urefu wa kipaumbele. Lens yenye urefu mfupi zaidi ya kawaida ni mara nyingi hujulikana kama lens pana (kwa kawaida 35 mm na chini, kwa camera za 35 mm-format), wakati lens kwa muda mrefu zaidi kuliko kawaida inaweza kuitwa kama telephoto lens ( kawaida 85 mm na zaidi, kwa camera za mm 35 mm). Kitaalam, lenses urefu mrefu ni "telephoto" tu kama urefu focal ni mrefu kuliko urefu wa kimwili ya lens, lakini neno mara nyingi hutumiwa kuelezea lens urefu mrefu focal urefu.

Kutokana na umaarufu wa kiwango cha 35 mm , mchanganyiko wa lens kamera mara nyingi huelezwa kwa suala la urefu wa urefu wa 35 mm-sawa , yaani urefu wa lens ambao utawa na mtazamo sawa, au uwanja wa mtazamo , ikiwa inatumiwa kwenye kamera kamili ya mm 35 mm. Matumizi ya urefu wa urefu wa 35 mm ni kawaida na kamera za digital , ambazo mara nyingi hutumia sensorer ndogo kuliko filamu 35 mm, na hivyo zinahitaji urefu mfupi wa kutazama kufikia mtazamo fulani, kwa sababu inayojulikana kama sababu ya mazao .

Angalia pia

Marejeleo

  1. ^ a b c John E. Greivenkamp (2004). Field Guide to Geometrical Optics . SPIE Press . pp. 6–9. ISBN 978-0-8194-5294-8 .
  2. ^ a b Hecht, Eugene (2002). Optics (4th ed.). Addison Wesley . p. 168. ISBN 978-0805385663 .
  3. ^ Hecht, Eugene (2002). Optics (4th ed.). Addison Wesley . pp. 244–245. ISBN 978-0805385663 .
  4. ^ Jeffrey Charles (2000). Practical astrophotography . Springer. pp. 63–66. ISBN 978-1-85233-023-1 .
  5. ^ Leslie Stroebel and Richard D. Zakia (1993). The Focal encyclopedia of photography (3rd ed.). Focal Press . p. 27. ISBN 978-0-240-51417-8 .
  6. ^ Leslie D. Stroebel (1999). View Camera Technique . Focal Press . pp. 135–138. ISBN 978-0-240-80345-6 .