Domanda:
Posso convertire lo zoom binoculare nella lunghezza focale dell'obiettivo equivalente?
Ryan
2017-03-16 00:53:31 UTC
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Ho letto un altro post di SE che mostra come le lunghezze focali possono essere convertite in ingrandimento ottico, ma non mi è chiaro come funzionerebbe il contrario. Il mio binocolo è regolabile da x10 a x30 volte lo zoom, ma quale sarebbe con una lunghezza focale equivalente? Lavorando con l'equazione hai alcune lunghezze focali di riferimento su cui lavorare, ma lavorando con l'ingrandimento non mi è chiaro quali informazioni usare. Userei la lunghezza focale dell'occhio umano come lunghezza focale minima, lo zoom ottico come numero di ingrandimento e la lunghezza focale massima sarebbe quello per cui risolvo?

proprio come un'osservazione spesso quando si spara agli uccelli il mio 500mm su un corpo aps-c sembra "vedere" lo stesso del mio binocolo 10x, spesso lascio il mio binocolo a casa per questo
@craig Questa è una coincidenza. Guardando in B&H, i primi cinque risultati per i binocoli 10 × hanno tutti angoli di campo diversi: 5,6 °, 6,2 °, 6,3 °, 7,0 ° e 6,0 °. Su APS-C, un obiettivo da 500 mm ha un campo visivo diagonale di circa 3,3 °. Potresti confrontare le dimensioni apparenti nel mirino o sullo schermo LCD, che è ancora un'altra cosa.
L'ingrandimento può essere definito come ingrandimento apparente o FoV. L'ingrandimento per quei binocoli in B&H potrebbe teoricamente avere un ingrandimento identico ma pupille di uscita di dimensioni diverse e quindi FoV diversi, proprio come un obiettivo da 500 mm produce vari FOV con sensori di dimensioni diverse.
Anche i diversi mirini delle fotocamere hanno ingrandimenti variabili, quindi anche due fotocamere con la stessa dimensione del sensore e lo stesso obiettivo potrebbero fornire lo stesso angolo di visione a due diverse dimensioni apparenti osservate attraverso il mirino.
correlati: [Panasonic Lumix FZ1000 - Come si confronta con l'ingrandimento binoculare?] (http://photo.stackexchange.com/questions/63929/panasonic-lumix-fz1000-how-does-it-compare-to-binocular-magnification /)
@MichaelClark Sì, è esattamente il caso dei vari binocoli 10 × che stavo guardando. Come ho detto, è quindi una coincidenza se il mirino o il display LCD di una data fotocamera con un obiettivo da 500 mm sembra "vedere" allo stesso modo di un certo paio di binocoli 10 ×.
Cinque risposte:
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2017-03-16 01:17:37 UTC
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Lo zoom binoculare e la lunghezza focale dell'obiettivo non sono equivalenti e non possono essere convertiti in alcun modo significativo.

L'obiettivo di una fotocamera è un sistema di formazione delle immagini. Ha una lunghezza focale. Binocoli e telescopi (con l'oculare in posizione) sono sistemi "afocali": non esiste un piano focale su cui converge l'immagine. I singoli elementi (o anche i gruppi) all'interno del binocolo hanno una lunghezza focale, ma sono disposti insieme in modo da produrre un ingrandimento, ma la loro "lunghezza focale effettiva" è infinita .

In fotografia, usiamo spesso la lunghezza focale come sostituto del campo visivo, perché, per una data pellicola o dimensione del sensore, esiste una correlazione diretta. E la frase "campo visivo equivalente" viene utilizzata quando si confrontano sensori di dimensioni diverse, con l'equivalente di una pellicola da 35 mm che è la più comune (vedere fattore di ritaglio).

Sfortunatamente per il tuo desidero qui, non c'è modo di dirlo dai due numeri normalmente dati per il binocolo: la dimensione dell'obiettivo (diametro dell'elemento frontale, in pratica) e l'ingrandimento. L'angolo di campo viene fornito come una specifica separata e da quella potresti semplicemente tornare a quale obiettivo della fotocamera avrebbe un campo visivo simile. Ma non lo ottieni solo dal 10 × o 30 ×, né da qualcosa come 10 × 50. Dovrai cercare nelle specifiche un particolare modello di binocolo per ottenere queste informazioni.

Ad esempio, questi binocoli Pentax 8 × 40 hanno (non sorprendentemente) 8 × ingrandimento e un obiettivo da 40 mm. Hanno anche un angolo di visione di 6,3 °. Su una DSLR "full frame", questo è l'angolo di campo diagonale di un obiettivo di circa 400 mm. Ma questi binocoli Olympus 8 × 40 hanno lo stesso ingrandimento e le stesse dimensioni dell'obiettivo, ma un angolo di visione di 8,2 °, simile a un 300 mm su una DSLR full frame.

(Nota che alcuni binocoli daranno un campo visivo "apparente", che è il campo visivo effettivo moltiplicato per l'ingrandimento. Ciò è utile quando si confrontano binocoli con ingrandimenti diversi, ma non è quello che stai cercando per lo scopo qui. Guarda più in profondità nelle specifiche: potrebbe essere etichettato come campo visivo effettivo ).

Tieni presente che se guardi attraverso il mirino e confronti un binocolo fianco a fianco, questa è ancora un'altra cosa: vedi Cosa significa "ingrandimento del mirino"? e Come si chiama quando un oggetto sembra avere le stesse dimensioni con l'occhio e attraverso il mirino della fotocamera? per alcuni dettagli. Ma, supponendo che il tuo obiettivo sia davvero quello di scattare foto e non solo sostituire il tuo binocolo con una fotocamera, questa è una curiosità piuttosto che qualcosa di cui preoccuparti.

Vedo, il mio binocolo è 10-30x25 con vista di 3,5 gradi a 10x e 2 gradi a 30x. Ho pensato che forse avrei potuto semplicemente convertire il FOV in mm di lunghezza, ma poi di nuovo un altro set di binocoli è 10-100x32 con lo stesso FOV perché l'obiettivo è più grande ... il che mi porta a presumere che il FOV da solo non possa essere utilizzato per convertire in lunghezza focale dell'obiettivo. È possibile rispondere alla mia domanda con queste nuove informazioni?
Ci stiamo allontanando abbastanza dalla fotografia, ma a quanto ho capito, il campo visivo è correlato principalmente al design dell'oculare ed è un compromesso con l'estrazione dell'occhio (quanto vicino devi premere gli occhi sull'oggetto ).
Detto questo, 3,5 ° è più o meno come un obiettivo da 700 mm su una fotocamera full frame, con uno zoom di 2 ° più o meno quello che otterresti a 1250 mm. (Perché questa non è una differenza 3 ×, non ne sono sicuro; forse semplicemente una questione di imprecisione.)
E dovrei sottolineare che non sto realmente _convertendo_ alla lunghezza focale dell'obiettivo, qui - sto solo dando un'idea di quali obiettivi offriranno una vista attraverso la diagonale dell'immagine più o meno come quella che vedi nel binocolo.
Michael C
2017-03-16 09:20:52 UTC
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Matt affronta la domanda da un approccio Field of View (FoV) e, accettando questo assunto, tutto ciò che dice è corretto. Questa risposta si avvicina alla stessa domanda dal diverso approccio dell'ingrandimento apparente quando si guarda attraverso il mirino.

Puoi confrontare in modo significativo l'ingrandimento "X" del binocolo con le lunghezze focali dell'obiettivo della fotocamera in termini di ingrandimento apparente se altre variabili come sensore / schermo di messa a fuoco / copertura del mirino / ingrandimento dell'oculare sono definite e mantenute costanti.

In tal caso è possibile confrontare l'ingrandimento apparente ottenuto da un particolare binocolo all'apparente ingrandimento visto tramite il mirino di una particolare fotocamera con una particolare lente a focale. Tieni presente che lo stesso ingrandimento apparente potrebbe non fornire necessariamente lo stesso campo visivo perché le dimensioni della pupilla di uscita possono essere diverse, a volte in modo significativo.

Se usi la comune "regola pratica" dell'era dei film che un 50 mm ha dato un ingrandimento 1X, quindi il tuo binocolo 10-30X darebbe un ingrandimento apparente di circa un obiettivo di 500-1500 mm!

Ma come vedremo nei dettagli di seguito, la regola empirica dei 50 mm non lo era quello accurato per le reflex a pellicola nel corso della giornata, molto meno per le attuali varietà di fotocamere digitali sul mercato. Negli anni '80 il tuo binocolo 10-30X avrebbe dato circa lo stesso ingrandimento apparente quando si guardava attraverso il mirino su una tipica reflex all'epoca come da qualche parte tra un obiettivo 550-1650 mm e un obiettivo 600-1800 mm. Oggi, solo per la linea Canon EOS, potrebbe variare da 500-1500 mm (7D Mark II) a 620-1860 mm (1200D) e 700-2100 mm (5D Mark IV).


Per prima cosa parliamo di cosa sia l'ingrandimento apparente: in poche parole, sono le dimensioni che gli oggetti guardano ai nostri occhi quando vengono visualizzati attraverso un sistema di lenti rispetto a quanto sono grandi se visti senza quel sistema di lenti. Se guardo attraverso il mirino di una fotocamera con l'occhio destro e lascio l'occhio sinistro aperto vedrò un oggetto davanti a me con entrambi gli occhi. Se le dimensioni apparenti sono le stesse per entrambi gli occhi, diremmo che il sistema di lenti (costituito dalla combinazione totale di elementi nell'obiettivo della fotocamera, nonché gli elementi specchio, schermo di visualizzazione / messa a fuoco, prisma e oculare nel mirino) a essere un ingrandimento di 1X. Se l'oggetto sembra due volte più grande con il mio occhio destro, diremmo che l'ingrandimento è 2X. Se l'oggetto sembra grande la metà di quanto si vede con l'occhio destro tramite il mirino, allora diremmo che l'ingrandimento è 0,5X.

Ora parliamo dei mirini nelle tipiche fotocamere SLR. La grandezza di un oggetto quando viene visualizzato nell'oculare di una fotocamera dipende da due fattori:

  • La lunghezza focale dell'obiettivo. Ciò influisce sulla dimensione degli oggetti quando vengono proiettati sullo schermo di messa a fuoco della fotocamera (a volte chiamato anche schermo di visualizzazione) e sul supporto di imaging della fotocamera. Poiché gli specchi in ogni reflex che abbia mai visto sono piatti, non forniscono alcun ingrandimento mentre capovolgono l'immagine sullo schermo di messa a fuoco. Lo stesso vale per il pentaprisma o pentaspecchio nel mirino. Poiché tutte le superfici riflettenti sono piatte, non forniscono ingrandimento.
  • L'ingrandimento dell'oculare. Le lenti nell'oculare di una fotocamera sono molto simili alle lenti di un telescopio o di un oculare binoculare. Forniscono un ingrandimento, di solito frazionario (cioè riducono le cose) e proiettano la luce collimata attraverso la pupilla di uscita. I nostri occhi si concentrano quindi su questa luce collimata per visualizzare l'immagine attraverso l'oculare. La dimensione del cilindro (o rettangolo) di luce collimata proiettata dall'oculare è chiamata dimensione della pupilla di uscita.

Molte, se non la maggior parte, delle fotocamere SLR da 35 mm durante la seconda metà del 20 ° secolo avevano mirini che fornivano ingrandimenti simili tra loro. Con un obiettivo da 55-60 mm montato, l'ingrandimento apparente era di circa 1X.¹ Ciò significa che ciò che abbiamo visto attraverso il mirino con l'occhio destro era approssimativamente della stessa dimensione di quello che abbiamo visto con l'occhio sinistro senza aiuto guardando direttamente la stessa scena.

Nell'era digitale quella standardizzazione è stata gravemente alterata. Le fotocamere hanno un'ampia varietà di dimensioni del sensore. Le dimensioni del mirino variano di più da fotocamera a fotocamera. Nella messa a fuoco manuale solo una parte (che era la maggior parte) dell'era cinematografica, anche le fotocamere a basso prezzo avevano bisogno di mirini grandi e luminosi per consentire agli utenti di metterli a fuoco correttamente. Con l'avvento dell'autofocus, i grandi mirini luminosi sono diventati più un lusso che una necessità e sono visti principalmente sui modelli più costosi. Le differenze nelle dimensioni del sensore influiscono sulla quantità di ingrandimento necessaria affinché il mirino visualizzi approssimativamente lo stesso campo visivo del campo visivo catturato dal sensore di immagine.

Ecco un paio di esempi:

  • Confronta EOS REbel XTi / 400D con EOS 7D. Entrambi hanno lo stesso sensore di dimensioni: un sensore APS-C che misura circa 22,2x14,8 mm. Il mirino dell'entry level Rebel mostra il 95% della copertura del sensore con un ingrandimento di 0.80X. Il mirino della 7D mostra il 100% della copertura del sensore con un ingrandimento di 1.0X. Pertanto, quando un utente guarda nei due mirini dalla stessa distanza dell'occhio (distanza dietro la pupilla di uscita), l'immagine nel mirino del Rebel XTi appare grande circa 3/4 (0,76) rispetto all'immagine vista nel mirino del 7D. Se lo stesso obiettivo con lunghezza focale è montato su entrambe le fotocamere, l'ingrandimento apparente degli elementi nella scena sarebbe di circa 4/3 in più (1.316) con la 7D rispetto al Rebel XTi.

  • Confronta EOS 1Ds Mark II e EOS 1Ds Mark III. Entrambi avevano sensori FF 36x24mm di dimensioni identiche. Entrambi i mirini hanno fornito una copertura del 100%. La 1Ds Mark III aveva un mirino più grande con un ingrandimento di 0,76X rispetto alla 1Ds Mark II con un ingrandimento di 0,70X. Con la stessa lente montata su ciascuna di esse, entrambi fornivano lo stesso campo visivo. Ma il mirino più grande faceva apparire lo stesso campo visivo più grande dell'8,6%. Questo può essere paragonato alla visione di un televisore da 25 "accanto a un televisore da 23" con risoluzioni identiche. Entrambi mostrano le stesse informazioni, ma ogni elemento nell'immagine è più grande dell'8,6% sullo schermo da 25 pollici.

Ora confrontiamo le moderne fotocamere digitali con i vecchi standard SLR. ¹ Ricorda che le specifiche di ingrandimento del mirino sono misurate con un obiettivo da 50 mm messo a fuoco all'infinito. Le tre fotocamere FF serie 1 più recenti di Canon hanno ingrandimenti del mirino di 0,76X. Ciò si traduce in un obiettivo di circa 65 mm necessario per ottenere un ingrandimento 1X apparente attraverso il mirino. delle altre fotocamere digitali FF Canon (la serie 5 e la 6D) hanno ingrandimenti del mirino di 0,71X, che si traducono in un obiettivo di circa 70 mm necessario per un ingrandimento apparente 1X.

I recenti modelli APS-C di Canon vanno da 0,8 X per il Rebel T5 / 1200D a 1.0X per la 7D Mark II. Ciò lascia un po 'di gamma per un apparente ingrandimento 1X: ovunque da 50 mm per la 7D2 a 62 mm per 1200D. Guarda come la regola empirica sta scomparendo con il varie differenze tra i modelli di fotocamera? Abbiamo bisogno ovunque da un 50 mm a un Obiettivo da 70 mm per ottenere lo stesso ingrandimento apparente guardando attraverso i mirini di varie reflex digitali EOS.

Tieni presente che il campo visivo con una fotocamera APS-C sarà molto più piccolo del campo visivo di una fotocamera FF se entrambi hanno lo stesso ingrandimento. In effetti, l'ampiezza apparente totale della vista nel mirino 7D2 1.0X non è ampia quanto il mirino 0.76X della 1D X o anche dello 0.71X 5D3. Questo perché le dimensioni del sensore APS-C / specchio / schermo di visualizzazione sono solo circa 0,63 volte più larghe del sensore FF / specchio / schermo di visualizzazione. Quindi ora le acque sono ancora più fangose!

A questo punto dovrebbe essere evidente che solo quando hai in mente un modello di fotocamera specifico puoi confrontare l'ingrandimento "X" di un binocolo con l'ingrandimento apparente osservato guardando attraverso il mirino di una fotocamera con un obiettivo di una lunghezza focale particolare.

¹ Le seguenti fotocamere elencate con i rispettivi ingrandimenti del mirino con un obiettivo da 50 mm messo a fuoco all'infinito: Canon F1 - 0,8X, Nikon F - 0,8X, Canon AE-1 - 0,86X, Minolta X-570 - 0,9X, Pentax K2 - 0,88X, Pentax ME-F - 0,87X. Un mirino da 0,9X fornirebbe un ingrandimento apparente 1X a circa 55 mm, un mirino da 0,8X lo farebbe a circa 62 mm.

Robert Allen Kautz
2019-08-11 23:09:28 UTC
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Mantienilo semplice. SÌ. I tuoi binocoli con ingrandimento 30X sono a grandezza naturale 30X. In fotografia, la grandezza naturale è 50 mm su una fotocamera full frame (35 mm o digitale full frame). Questo è lo standard. Quindi, 50 mm x 30 = 1500 mm.

Ora, se stai usando un sub frame (APS-C) digitale, devi calcolare il fattore di crop. Quindi, 1500 mm / 1,6 = 937 mm.

Per ottenere un ingrandimento 30x sul tuo sub frame digitale, hai bisogno di un obiettivo da 937 mm. Per ottenere un ingrandimento 30x sul tuo digitale 35 mm o full frame, è necessario un obiettivo da 1500 mm.

Questa è una risposta abbastanza concisa e vicina. Con telescopi o binocoli, l'ingrandimento si trova dividendo la lunghezza focale dello strumento per la lunghezza focale dell'oculare. Per esempio. un cannocchiale da 400mm con un oculare da 25mm ha un ingrandimento di 16x (400 ÷ 25 = 16). Con una fotocamera, l'ingrandimento è la lunghezza focale dell'obiettivo divisa per la dimensione diagonale del sensore. Per una fotocamera full frame di circa 43 mm (non 50 mm ma vicina). Supponendo una fotocamera con sensore a pieno formato, moltiplica l'ingrandimento 16x per 43 mm per ottenere 688 mm. Quindi un obiettivo da 688 mm fornirebbe un ingrandimento simile.
ken
2019-08-10 01:55:52 UTC
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Sono un astronomo .... Non penso mai molto all'ingrandimento quando uso il mio cannocchiale. Di solito, meno è di più, poiché tu principalmente e la chiarezza, la luminosità e l'ampio campo visivo idealmente. Il mio ampio campo di applicazione è molto chiaro e molto luminoso. Non puoi comunque ingrandire le stelle ....... ma c'è un leggero ingrandimento. Gli obiettivi delle fotocamere sono limitati per entrambi ..... non hanno un grande ingrandimento della luce, se ce ne sono, e più ingrandisci l'immagine, più distorsioni tenderai ad ottenere otticamente ad eccezione del vetro molto costoso. Gli zoom digitali sono molto limitati. Le lenti fini possono dare un certo ingrandimento con una buona qualità, ma paghi davvero per questo. Se ho bisogno di un ingrandimento, collego semplicemente uno Schmidt da 2100mm alla mia fotocamera ..... che dà circa 40x di ingrandimento con un'immagine molto luminosa ... l'unico inconveniente è che il bokeh ha resti di specchio, ma questo non mi disturba mai. Il 40x dello Schmidt è totalmente diverso da una fotocamera ..... non puoi confrontarli perché ci sono così tante variabili ..... risoluzione dell'immagine e luminosità della profondità di campo, ecc.

Questo sembra affrontare il motivo per cui potresti non voler ingrandire eccessivamente un soggetto, ma non vedo una relazione con la domanda relativa al correlare il fattore di zoom a una lunghezza focale. Se hai idee su come farlo, puoi modificare la tua risposta per includere tali informazioni.
Alan Marcus
2017-03-16 02:33:31 UTC
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Il 50mm = mag. 1 non è correlato al formato. Il sole e la luna hanno un angolo visivo di 1/2 °. Quando si riprende con un obiettivo da 50 mm, la dimensione dell'immagine proiettata di questi corpi è di ca. 0,5 mm di diametro. Una tale dimensione del cerchio è alla soglia di essere riconosciuta come un disco se vista dall'osservatore medio ad occhio nudo. Questa è la base di questa regola pratica.

Gli astronomi continuano a utilizzare 50 mm come ingrandimento 1. Sto parlando di astrofotografia "a fuoco primario".

Gli astronomi in genere posizionano una lastra fotografica o una pellicola o un sensore digitale al centro dei loro telescopi. Universalmente, accettano un ingrandimento di 50 mm 1. Visivamente, posizionano una lente per oculare in questa posizione. Ora l'ingrandimento è la lunghezza focale della lente dell'obiettivo divisa per la lunghezza focale della lente dell'oculare. Controlla i siti di astronomia e puoi verificare.
@ mattdm, hai ragione, ho descritto l'imaging afocale. Gli astronomi misurano un'immagine della luna o del pianeta sul piatto. 50 mm si traduce in ingrandimento 1.
@ mattdm - Ho detto male - stavo descrivendo la pellicola / lastra nella posizione principale. Sto su 50 mm = 1X. Immaginiamo su pellicola o chip e quindi visualizziamo quell'immagine come una stampa su carta o su uno schermo. Il 1X mag. su pellicola o chip viene quindi ingrandito per la visualizzazione. Dobbiamo tenere conto di questo ulteriore ingrandimento. 1X M è una stampa a contatto (stesse dimensioni proiettate dall'obiettivo.
Penso che tu abbia una visione molto ristretta di ciò che costituisce un "astronomo", per non parlare del tipo di apparato di imaging che lei (o lui) potrebbe usare.
@mattdm -La luna ha un diametro di 3474 km e una distanza di 384400 km. Quindi la mia idea è che il calcolo della dimensione di 0,5 mm è 0,0000005 km di diametro / 3474 km di diametro è 0,00000000014 ingrandimento. Oppure, se si calcolano le distanze dietro e davanti all'obiettivo da 50 mm in modo classico, questa è una lunghezza focale di 0,00005 km / una distanza di 384400 km, che calcola l'ingrandimento 0,00000000013x in un obiettivo da 50 mm. Nessuno dei due è immaginabilmente vicino a 1x e non è immaginabilmente correlato alla macro 1: 1. Potremmo sostenere che la "lente normale" da 50 mm è stata scelta per adattarsi vagamente alla vista dell'occhio umano, ma ciò si applica solo alla pellicola da 35 mm.
@WayneF Calcoliamo la dimensione dell'immagine della luna usando il rapporto. Costruisci un triangolo, vertice sull'obiettivo della fotocamera, la base è il diametro della luna, l'altezza è la distanza della luna. Luna 380.000 km e diametro 3500 km bisettrice per triangolo rettangolo. Il rapporto ½ distanza base è 1750 ÷ 380.000 = 0,0046. Un triangolo simile forma la lente sul piano dell'immagine. Se è montato un obiettivo da 50 mm, l'altezza del triangolo dell'immagine è 50 mm. ½ il diametro dell'immagine è 50 X 0,0046 = 0,23 mm. Il doppio di questo valore corrisponde all'immagine sul piano focale = 0,46 mm = 3,17 minuti di arco. Un punto visto a 500 mm di distanza visto come disco appena percepibile è 0,5 mm = 3,4 min di arco la base per le tabelle DOF.
@AlanMarcus Non stavo mettendo in dubbio lo 0,5 mm, che sembra concordare bene con il calcolo della distanza. Sto mettendo in dubbio l'ingrandimento 1x di un obiettivo da 50 mm. Non ha assolutamente senso. Calcolando 50 mm con dimensione o distanza, la luna calcola un ingrandimento di 0,00000000013x. Se fosse 1x ingrandimento (che chiamiamo macro 1: 1), l'immagine della luna sarebbe di 3474 km, ma risulta un po 'più piccola. :) L'1x sembra un'informazione orribilmente sbagliata. Riflettendoci e chiedendomi cosa potrei perdermi?
@WayneF Prova a usare * l'ingrandimento apparente * come viene usato quando parli di cose che proiettano un campo luminoso, come telescopi e binocoli e mirini della fotocamera, invece di * ingrandimento massimo *.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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