想提出一點⋯ 最後的那個圖 Df’ Dn’ 標示錯了

另外 這樣的圖示用來說明景深 其實不算很精確的表示
但是已經是最正確的表達方式 只是要加上相當詳細的說明
這個要說清楚很困難 我盡量試試看

假設圖中的 S “平面” 是在正確的對焦點上
但若 Df ~ Dn 是一個物體的厚度呢?
又如果考慮到縮小光圈的問題呢?

現在先只抓出 Dn 一個平面來說
正常的情況下 它的成相平面是投影透射在感光元件後面的某一點 Dn’ 上
想像一下 S - Dn 之間還有 ♾️ 個主題 SDn1 SDn2 一直到 SDn ♾️
這些也會投影透射在感光元件後的 S’ - Dn’ 之間的距離上 ( S’Dn’♾️‘ )
目前這些都是正常的理解

但問題是投影 S’Dn’♾️’ 全部都會在成相平面上留下影像
這些成相 不論是否清楚/有對焦 都會是 “無限重疊” 的
這時候如果再加上光圈的影響 (縮光圈)
這些 無限重疊 的影像會比大光圈顯的更窄

呃⋯ 我盡力了。這個用動畫會比較容易表達⋯
他朝若能同淋雪 此生也曾共白頭 白頭若是雪可替 世間哪有負心漢
joffkkp0568
謝謝你,我剛剛看查了一下維基百科的景深示意圖,成像的位置確實錯了[sorry],我找時間再把它修正
joffkkp0568 wrote:
謝謝你的回覆,我有去...(恕刪)


你要深入的話,要去上鏡頭設計的課程才會懂,或是去相關科系的大學旁聽。

像場彎曲程度就是我PO的圖,右下角的distotion(失真),
正負值是告訴你是桶狀還是枕狀畸變。
以上是CY的手動鏡。

現在鏡頭沒有提供失真數據,
是因為現在鏡頭的桶狀或是枕狀畸變可以被數位矯正。
變形的問題已經被數位處理過。
而且可以少好幾片像場矯正的鏡片,鏡頭重量輕很多。
所以現在都是提供MTF居多。
joffkkp0568
謝謝你的回覆0..0一開始我也沒想要深入研究(X只是為了回覆你們的留言,才開始了解這些知識。
joffkkp0568 wrote:
謝謝你的回覆,由於最...(恕刪)


大家都不是設計鏡頭的光學設計專業人士,我也只是懵懵懂懂。

前面講到鏡頭修正,是作用在焦平面(感光元件)。
像場彎曲的問題,是光線最佳聚焦點不在焦平面上。
鏡頭的像場彎曲校正,則是降低或消除焦平面上的像場彎曲狀況,在焦平面上清楚成像。

鏡頭實際是怎麼去作像場彎曲校正,那種知識就太過專業,我也不太懂。

别再出error了:场曲 zemax示例(概念、校正)
https://blog.csdn.net/NJUzzf98/article/details/126550624
這是用 zemax光學軟體作的示例,雖然我不懂,看起來是可以校正或降低。例如:對稱結構

Weifu Lin | 林渭富:變形雙高斯設計走到盡頭了嗎?
https://medium.com/one-eyed-poet/%E8%AE%8A%E5%BD%A2%E9%9B%99%E9%AB%98%E6%96%AF%E8%A8%AD%E8%A8%88%E8%B5%B0%E5%88%B0%E7%9B%A1%E9%A0%AD%E4%BA%86%E5%97%8E-8a6a17983421
他的文章,字和背景顏色實在太相近,講的是變形雙高斯 鏡頭 和 逆望遠式鏡頭。把"别再出error了"作的校正示例,對應這一篇的所有鏡頭剖析圖,可以發現鏡頭裡面,很多鏡片結構,其實有校正用途。
自滿的杯子,無法裝水 ; 自滿的腦袋,塞不下知識。
joffkkp0568
謝謝你的回覆,你貼的文章我都看過了[鬼]還在學習中。
以下對於我在10樓的解釋做補充
一樣是依照我目前的理解所打的0..0 有誤再麻煩指證
討論的是感光元件對角線最邊緣的部分的成像問題
如果是畫面中心的部分,今天看到的「冼鏡光」老師的「寫給新手:什麼是等效光圈?」裡面有詳細的說明
(他居然覺得這個是新手應該知道的,我在看的時候覺得十分痛苦,但了解之後其實也沒有那麼困難。)

繪圖的原理是物體被光照後,會反射(漫射)出各個不同方向的光線,經過透鏡後,會匯聚於一點。
下圖B'就是B點發散的光線所匯聚的點。
但實際成像位置與感光元件之間有距離,光線有直進性(好像廢話0..0)
於是投影到感光元件上的就不是一個點了,會是一個圓。
這邊會牽涉到一個觀念「模糊圈」,以APS-C的模糊圈0.018mm為例
(模糊圈以片幅對角線長/1500來定義)
小於0.018的圓,都會認定為一個點(下面示意圖為"模糊圈")。
圖A為大光圈(K為大光圈直徑)的示意圖,圖B為圖A之放大圖上,以看到B'發散後投影的點,已經大於所設定的模糊圈了,所以可以判定已經為模糊的部分了。

↓圖A


↓圖B


圖C為小光圈(k為小光圈直徑)的示意圖,圖D為放大圖,可以看到B'投影的點,已經差不多等於所設定的模糊圈,所以可以判定已經為清楚了(再大一點就是定義的模糊)。

↓圖C

↓圖D



如果設定的模糊圈較大("模糊圈2"的位置),其實圖A就已經屬於清楚了,圖C就是更清晰。
"最大模糊圓直徑和景深成正比"
↑出處:http://blog.dcview.com/article.php?a=UmwIb1MzCj8AaA%3D%3D

也因為光線有可逆性0..0(反著看這張圖)
B的位置的綠直線也可以看做是感光元件,B'的綠色曲線上的物體,會完美聚焦在左邊的感光元件上。
景深就是在那條線前後的位置,所以DOF是弧面!只是如果可以把像場彎曲變成直的就另當別論了
Wahaha214
其實還有一個焦深,這個知道的會比較少,這個數據和感光材料有關係,以前面試的時候被這考倒
joffkkp0568
謝謝你的回覆,剛剛去查了一下焦深,我的示意圖比較是屬於焦深的問題。
joffkkp0568 wrote:
如果我的理解沒錯,DOF內是清楚的,他應該會是一個圓弧形(相同距離)
但我想要知道他清楚的廣度(如下圖所示)


你的文章算是攝影觀念及技術版極少有知識含量的文章

目的是求廣度也是本樓最大的貢獻(另一貢獻是提到像場彎曲)

但你的假設與計算會有一些問題如下:

1. 因鏡頭會有筒狀變形或枕狀變形, 軸向放大率就會不一致

2.像場曲率半徑可能非定值, 故曲線可能非圓形
可能是其他種類的圓錐曲線(橢圓, 雙曲線),或是三角函數等等

3. 根據1.軸向放大率不一致, 模糊圓不等於Constant

4. 根據1~3 其他條件不變下
DOF ≠Constant, DOF=DOF(θ), θ=張角
DOF 可能隨張角增加"增或減"

5. 由4.
故計算器廣度計算出來就會有明顯的誤差
尤其是微距攝影, 需要極精確的DOF, 誤差可能大到不實用
"November Rain"
joffkkp0568
謝謝你的回覆,我有發現我了解的越多,越發現廣度不能那樣算[窮]
joffkkp0568 wrote:
內文有寫到"嚴格說來,像場彎曲會反映到MTF數値,但MTF數値卻無法告訴你真正的像場彎曲程度為何。"
我目前的理解是因為有像場彎曲的關係,所以真正聚焦的位置會在感光元件的前或後,光圈越小會讓景深(DOF)加大


要分開來看,MTF是頻率空間的函數,MTF是分辨率,在一定範圍內你可以看到幾條線,也就是你可以看到幾個波峰與波谷,但是這不等於波峰與波谷的差異很強烈,換成影像來說就是對比度,只要對比在一定範圍內肉眼是可以分辨線條,但是不等於線條很清楚,下面聯結有圖可以看

http://www.normankoren.com/Tutorials/MTF.html

像場彎曲是能不能聚焦到一個完美平面,不要管鏡頭,一個平面到你的目標物體=物距D,在一個平面上不管任何點的D都是一樣這表示像場沒彎曲,但是透過鏡片沒那麼完美的事情,變成平面中央是D,但是平面的邊緣變成D-,這就是像場彎曲,像場彎曲嚴格說和MTF沒有關係

像場彎曲如果投射到平面那到平面中央與平面邊緣光所到達的時間是有差異,以上是我想的,我不知道英文關鍵字無法查資料,所以不知道我想的對不對

查到資料 Minox B 微型相機的COMPLAN 15毫米 F3.5 鏡頭具有像場彎曲,因此底片略呈弧形。

為了景深光圈開小會有一個衍生問題,光學繞射
bbn019
唯一軸上像差-球差的關係,焦點其實不是"點",是光斑。在感光元件上,如果對焦系統把光斑(主體)調整到最小,就是對到焦。光斑(主體前後)沒超過模糊圈,就是DOF內。光斑(主體前後)超過模糊圈,就是焦外。
bbn019
在對焦無限遠的情形下,像場彎曲會影響對比度的高低。雖然鏡頭都已經有作校正,但是如果MTF表的鏡頭邊緣對比度,仍然大幅下降,那就是鏡頭邊緣仍然有像場彎曲的特徵。(雖然沒辦法直觀看到嚴重的程度)
實在佩服各位!

10幾年沒拍照,現在看完變得更不知道要怎麼拍了啦!

本來拍照沒想這些,結果看完討論後看鏡頭變數學題了。。。

各位大哥還是直接抓相機出門拍幾次總比做數學換算好吧!
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