Annons

Optikfunderingar - Försöker förstå

Produkter
(logga in för att koppla)
Apropå ingenting så måste jag posta lite data från ovan visade objektiv. Det senaste altså.

Spotdiagram på 0- och 23 grader:
Capture_004.jpg

Aberrationer (som om jag vet vad sjuttsingen bilden föreställer :)
Capture_005.jpg

"Image syntesis radial mira":
Capture_006.jpg

Det här kan man väl inte tolka som något annat än att programmet buggar/är opålitligt? "Miran" Ovan är fokuserad på 1 meter. Optiken ska ha bländare f/13. Spotdiagrammet visar i.o.f.s. på fantastiskt dåliga egenskaper, men bilden av "miran" som ska vara "synteserad" som den skulle se ut genom optiken kan ju knappast ens vara i närheten av verkligheten, eller hur?
 
Jag har förresten en fundering till :) (Nej, jag ger mig alldrig! :D)

Det är huruvida principen för en Frasier-optik (http://en.wikipedia.org/wiki/Frazier_lens) är densamma som för en tiltoptik. D.v.s. att det djupa skärpedjupet skapas genom en extrem tilt där filmplanet hamnar paralellet med de infallande strålarna.
 
I tur och ordning (tror jag) :)

Att bländaren sätter "korsningspunkten" för det man vill ska vara huvudstrålarna (och INTE tvärt om!) är en viktig insikt. Huvudstrålarna (Chief rays) är den "ljusstråle" som skull bildats av den imaginära bländaren "F/oändlighet", alltså bara en geometrisk linje från målet till filmplanet. Ljusstyrkan skulle bli oändligt liten (om detta var den enda ljusbanan igenom), men det är en viktig parameter att hålla reda på.

Comatiseringen kan man inte se utan att ha en bild riktad mot filmplanet, den går inte att se från sidan (eller jo, det gör det via intensitetsanalys i flera vinklar, men det är löjligt...). Lättaste sättet att tänka sig effekten "comatisering" är nog att lägga ihop de båda effekterna "distortion" och "defokus-bildning". Om du tar en lätt defokuserad ljuspunkt (den kommer bilda en oskärpecirkel) och "drar ut" den så att ljuset från mitten av bländaren (Chief ray) har en centerpunkt, ljuset från F/8 har en centerpunkt lite längre ut från centrum och ljuset från F/2.8 ligger ytterligare ännu längre ut så kan du tänka dig hur det blir.. En "kon" vars spets ligger på "Chief ray", och den största oskärpecirkeln ligger utdragen en bit utåt i bilden. En väldigt speciell effekt som är ganska "störig" i en bild enligt mig.

Ja, om du flyttar fram bländaren mellan elementytorna mellan 2 och 3 så hade du inte haft mycket ljus som kunde passerat genom objektivet för att träffa hörnen av sensorn. Strålgångarna dit hade varit blockerade.
Det kanske är lättare att tänka sig detta från sensorns synvinkel i stället - vad varje punkt på sensorn kan "se" ut genom objektivet - i stället för att göra tvärt om och "tänka" objektivet framifrån.
 
Din Mira är nog placerad exakt i centeraxeln av optiken - finns det inga kontroller för att flytta placeringen? Är detta en exakt center så är den inte alls osannolik.

Dina prestandagrafer är lite svåra att tyda då det inte finns någon nyckel, men av värdena och kurvorna att döma är de grafer över optimering vs defokusering.

Frazier har jag aldrig tittat närmre på - du får väl dra hem patentet och titta? :)
 
Jag har förresten en fundering till :) (Nej, jag ger mig alldrig! :D)

Det är huruvida principen för en Frasier-optik (http://en.wikipedia.org/wiki/Frazier_lens) är densamma som för en tiltoptik. D.v.s. att det djupa skärpedjupet skapas genom en extrem tilt där filmplanet hamnar paralellet med de infallande strålarna.

Jag snabbkollade patentet och upptäckte då att namnet Hans Alfredsson förekommer i patenttextens inledning så jag gissar att det är en multifokalvariant det handlar om (det står under ”references cited” redan på första sidan så jag läste inte längre, jag hade en liten misstanke:) Det har i så fall inte något med tiltning att göra utan kan istället enklast beskrivas som en slags ”samtidig dubbelexponering” där den ena exponeringen har fokus på något långt bort och den andra på något nära. Allt däremellan blir alltså suddigt (och undviks därför lämpligen genom god komposition av bilden:) och det som är skarpt har en suddig bild överlagrad men det får våra hjärnors syncentra fixa till så att vi luras att uppleva en bild med enormt skärpedjup.

Tricket i det Alfredssonska fallet är om jag minns rätt nästan löjligt väl relaterat till objektivlockshålsexperimentet tidigare i tråden eftersom det just bygger på att göra en bländare framför objektivet, i detta fall placerad exakt i objektivets främre brännpunkt. I denna bländare placeras sedan en lins med dubbla brännvidder (i sin enklaste form helt enkelt en delad försättslins). En lins placerad på detta ställe påverkar inte alls objektivets brännvidd eller huvudplanens placering och en bländare framför objektivet utgör ju ingångspupill i sig själv (och som du helt riktigt är inne på så är det runt ingångspupillens mittpunkt man ska vrida när man panorerar, d.v.s. det är från ingångspupillens mitt objektivets synvinkel mäts). De två bilderna med olika fokus kommer alltså att få samma synvinkel och överlappa varandra exakt eftersom de har en gemensam ingångspupill.

I vanliga kameraobjektiv sammanfaller förresten nodal- och huvudpunkterna med varandra och som du kan se i dina konstruktioner så finns det ofta ett stort avstånd mellan ingångspupill och främre huvudpunkt så runt nodalpunkten ska man mycket riktigt inte vrida objektivet. De flesta beskrivningar om hur man hittar nodalpunkten i panoreringssammanhang är dock fel och beskriver i själva verket hur man hittar ingångspupillen:)

I specialfallet att objektivets pupillförstoring är lika med ett, d.v.s. att in- och utgångspupillerna är lika stora, sammanfaller dock pupillerna med sina respektive huvudpunkter (och förr var de flesta objektiv så pass symmetriskt uppbyggda att pupillförstoringarna blev nära ett).

Ska man vara riktigt supernoga vid panorering så visar det sig att med mer extrema vidvinkelobjektiv flyttas oftast ingångspupillen beroende på varifrån i motivet observatören befinner sig. Det innebär att det helt enkelt inte finns någon helt exakt punkt i objektivet att rotera runt vid panoramafotografering. I praktiken är detta inget jätteproblem utan ingångspupillens mitt såsom det ser ut längs optiska axeln fungerar bra för det mesta, ska man däremot göra närbildspanoramor blir det problem.

Vad bländarens position anbelangar så är dess ideala läge beroende på hur man konstruerar objektivet och objektivets konstruktion avgörs i sin tur av var man vill ha bländaren:) Det är alltså lite som att fråga om hönan eller ägget kom först. Om vi ser på din 28:a i inlägg nr 12 så kan vi ju tänka oss att vi placerar bländaren i direkt anslutning till frontlinsen som därmed kan krympas till samma storlek som ingångspupillen, detta kräver dock att de två andra linserna längre in i objektivet måste bli betydligt större för att undvika vinjettering.
 
I tur och ordning (tror jag) :)

Att bländaren sätter "korsningspunkten" för det man vill ska vara huvudstrålarna (och INTE tvärt om!) är en viktig insikt. Huvudstrålarna (Chief rays) är den "ljusstråle" som skull bildats av den imaginära bländaren "F/oändlighet", alltså bara en geometrisk linje från målet till filmplanet. Ljusstyrkan skulle bli oändligt liten (om detta var den enda ljusbanan igenom), men det är en viktig parameter att hålla reda på.

Ja, när den här poletten trillade ner så kändes det som att allt blev mycket klarare! Nu förstår jag också ditt exempel (som jag också givetvis testade!) fullt ut!

Comatiseringen kan man inte se utan att ha en bild riktad mot filmplanet, den går inte att se från sidan (eller jo, det gör det via intensitetsanalys i flera vinklar, men det är löjligt...). Lättaste sättet att tänka sig effekten "comatisering" är nog att lägga ihop de båda effekterna "distortion" och "defokus-bildning". Om du tar en lätt defokuserad ljuspunkt (den kommer bilda en oskärpecirkel) och "drar ut" den så att ljuset från mitten av bländaren (Chief ray) har en centerpunkt, ljuset från F/8 har en centerpunkt lite längre ut från centrum och ljuset från F/2.8 ligger ytterligare ännu längre ut så kan du tänka dig hur det blir.. En "kon" vars spets ligger på "Chief ray", och den största oskärpecirkeln ligger utdragen en bit utåt i bilden. En väldigt speciell effekt som är ganska "störig" i en bild enligt mig.

Aha, det är därför den där kometaktiga formen bildas! Kan man, som med sfärisk aberration, mer eller mindre avgöra vilka linser som orsakar det? Är det "lätt" att korrigera för om man säger så?

Ja, om du flyttar fram bländaren mellan elementytorna mellan 2 och 3 så hade du inte haft mycket ljus som kunde passerat genom objektivet för att träffa hörnen av sensorn. Strålgångarna dit hade varit blockerade.
Det kanske är lättare att tänka sig detta från sensorns synvinkel i stället - vad varje punkt på sensorn kan "se" ut genom objektivet - i stället för att göra tvärt om och "tänka" objektivet framifrån.

Nu förstår jag precis! :D

Din Mira är nog placerad exakt i centeraxeln av optiken - finns det inga kontroller för att flytta placeringen? Är detta en exakt center så är den inte alls osannolik.

Dina prestandagrafer är lite svåra att tyda då det inte finns någon nyckel, men av värdena och kurvorna att döma är de grafer över optimering vs defokusering.

Frazier har jag aldrig tittat närmre på - du får väl dra hem patentet och titta? :)

Det stämmer att den var placerat exakt i centeraxeln av optiken, jag tror också att den var väldigt liten. Det verkar inte finns något sätt att flytta miran från centeraxeln, däremot kan man ändra storlek och avstånd..fast i ärlighetens namn förstår jag mig inte riktigt på kontrollerna, och hjälpfilen saknas :) Men när jag experimenterade lite fick jag fram helt andra resultat, som mer gick i linje med vad jag hade väntat mig, d.v.s. låg kontrast, distorsion, oskärpa och alla andra felaktigheter man kan tänka sig :) Tyvärr kraschade programmet innan jag hann ta en skärmdump.

Jag kollade faktiskt på patentet..och kliade mig i huvudet :D
 
Jag snabbkollade patentet och upptäckte då att namnet Hans Alfredsson förekommer i patenttextens inledning så jag gissar att det är en multifokalvariant det handlar om (det står under ”references cited” redan på första sidan så jag läste inte längre, jag hade en liten misstanke:) Det har i så fall inte något med tiltning att göra utan kan istället enklast beskrivas som en slags ”samtidig dubbelexponering” där den ena exponeringen har fokus på något långt bort och den andra på något nära. Allt däremellan blir alltså suddigt (och undviks därför lämpligen genom god komposition av bilden:) och det som är skarpt har en suddig bild överlagrad men det får våra hjärnors syncentra fixa till så att vi luras att uppleva en bild med enormt skärpedjup.

Tricket i det Alfredssonska fallet är om jag minns rätt nästan löjligt väl relaterat till objektivlockshålsexperimentet tidigare i tråden eftersom det just bygger på att göra en bländare framför objektivet, i detta fall placerad exakt i objektivets främre brännpunkt. I denna bländare placeras sedan en lins med dubbla brännvidder (i sin enklaste form helt enkelt en delad försättslins). En lins placerad på detta ställe påverkar inte alls objektivets brännvidd eller huvudplanens placering och en bländare framför objektivet utgör ju ingångspupill i sig själv (och som du helt riktigt är inne på så är det runt ingångspupillens mittpunkt man ska vrida när man panorerar, d.v.s. det är från ingångspupillens mitt objektivets synvinkel mäts). De två bilderna med olika fokus kommer alltså att få samma synvinkel och överlappa varandra exakt eftersom de har en gemensam ingångspupill.

Aha! Oerhört klyftig konstruktion! En slags "focus stacking" gjord direkt i optiken, utan den nackdelen med icke-matchande bilder. Och ett måste om det ska kunna användas för filmning. Känns kul att jag förstår precis hur det funkar nu! När några bitar trillade på plats så blev det så mycket enklare att förstå era eminenta förklaringar :)

I vanliga kameraobjektiv sammanfaller förresten nodal- och huvudpunkterna med varandra och som du kan se i dina konstruktioner så finns det ofta ett stort avstånd mellan ingångspupill och främre huvudpunkt så runt nodalpunkten ska man mycket riktigt inte vrida objektivet. De flesta beskrivningar om hur man hittar nodalpunkten i panoreringssammanhang är dock fel och beskriver i själva verket hur man hittar ingångspupillen:)

I specialfallet att objektivets pupillförstoring är lika med ett, d.v.s. att in- och utgångspupillerna är lika stora, sammanfaller dock pupillerna med sina respektive huvudpunkter (och förr var de flesta objektiv så pass symmetriskt uppbyggda att pupillförstoringarna blev nära ett).

Ska man vara riktigt supernoga vid panorering så visar det sig att med mer extrema vidvinkelobjektiv flyttas oftast ingångspupillen beroende på varifrån i motivet observatören befinner sig. Det innebär att det helt enkelt inte finns någon helt exakt punkt i objektivet att rotera runt vid panoramafotografering. I praktiken är detta inget jätteproblem utan ingångspupillens mitt såsom det ser ut längs optiska axeln fungerar bra för det mesta, ska man däremot göra närbildspanoramor blir det problem.

Aha, så missuppfattningen kan helt enkelt komma sig ur att det förr med många objektiv i praktiken var samma sak. Och i praktiken spelar det ju sällan någon roll, eftersom, som du skriver, beskrivningarna på hur man praktiskt går till väga oftast är korrekta.

Jag snabbkollade patentet och upptäckte då att namnet Hans Alfredsson förekommer i patenttextens inledning så jag gissar att det är en multifokalvariant det handlar om (det står under ”references cited” redan på första sidan så jag läste inte längre, jag hade en liten misstanke:) Det har i så fall inte något med tiltning att göra utan kan istället enklast beskrivas som en slags ”samtidig dubbelexponering” där den ena exponeringen har fokus på något långt bort och den andra på något nära. Allt däremellan blir alltså suddigt (och undviks därför lämpligen genom god komposition av bilden:) och det som är skarpt har en suddig bild överlagrad men det får våra hjärnors syncentra fixa till så att vi luras att uppleva en bild med enormt skärpedjup.

Tricket i det Alfredssonska fallet är om jag minns rätt nästan löjligt väl relaterat till objektivlockshålsexperimentet tidigare i tråden eftersom det just bygger på att göra en bländare framför objektivet, i detta fall placerad exakt i objektivets främre brännpunkt. I denna bländare placeras sedan en lins med dubbla brännvidder (i sin enklaste form helt enkelt en delad försättslins). En lins placerad på detta ställe påverkar inte alls objektivets brännvidd eller huvudplanens placering och en bländare framför objektivet utgör ju ingångspupill i sig själv (och som du helt riktigt är inne på så är det runt ingångspupillens mittpunkt man ska vrida när man panorerar, d.v.s. det är från ingångspupillens mitt objektivets synvinkel mäts). De två bilderna med olika fokus kommer alltså att få samma synvinkel och överlappa varandra exakt eftersom de har en gemensam ingångspupill.

Aha! Oerhört klyftig konstruktion! En slags "focus stacking" gjord direkt i optiken, utan den nackdelen med icke-matchande bilder. Och ett måste om det ska kunna användas för filmning. Känns kul att jag förstår precis hur det funkar nu! När några bitar trillade på plats så blev det så mycket enklare att förstå era eminenta förklaringar :)

Vad bländarens position anbelangar så är dess ideala läge beroende på hur man konstruerar objektivet och objektivets konstruktion avgörs i sin tur av var man vill ha bländaren:) Det är alltså lite som att fråga om hönan eller ägget kom först. Om vi ser på din 28:a i inlägg nr 12 så kan vi ju tänka oss att vi placerar bländaren i direkt anslutning till frontlinsen som därmed kan krympas till samma storlek som ingångspupillen, detta kräver dock att de två andra linserna längre in i objektivet måste bli betydligt större för att undvika vinjettering.

Nu när jag har förstått bländarens betydelse för strålgången i optiken så blev det hela betydligt klarare! :) I bilden skulle ju t.ex. det gröna ljusknippet "blockeras" av en bländare på den positionen, men om man istället ökar storleken på de bakre elementen så nyttjas istället en del av det gröna ljusknippet som inte syns i bilden. Lite rörigt kanske, men jag tror att jag har begripit precis :)

Om man då tittar på t.ex. EF 16-35 f/2.8 L så kan man på blockdiagrammet se att den har dubbla fysiska bländare (Jag har även läst någonstans att den har en "secondary aperture"). Min gissning, med mina nyvunna insikter, är att det helt enkelt är för att man genom att blända ner på olika ställen kan ge optiken bättre egenskaper i vissa brännviddsområden, eller kanske bara vid olika nedbländning. Kan det låta som en rimlig förklaring? :)

ef_16~35_f28l_ii_usm_bd.gif
 
Jag måste också passa på att tacka alla för alla pedagogiska svar! Nu känns det verkligen som att jag förstår "optik" på ett helt annat plan än jag gjorde innan jag startade den här tråden! Men jag kommer säkert komma på fler funderingar, jag är duktig på sånt ;)
 
Till oss som bara har ett hum om allt...

Kan inte någon vilja vara vänlig att skriva ned en guide över hur detta funkar och lägga upp någonstans? (wikipedia kanske?)
 
PS-
Ingen aning om Canon-zoomen... Men leta rätt på:
EF_Lens_Work_Book_9_Lens Technology.pdf
-har för mig att jag såg någon referens där.
DS
 
ANNONS
Upp till 6000:- Cashback på Sony-prylar