Опыт по измерению искажений масштабирования частей снимка при зумировании

Всего 23 сообщ. | Показаны 1 - 20
Опыт по измерению искажений масштабирования частей снимка при зумировании
Если мы сфотографируем просто вид из окна с одной точки на разных ФР и составим отпечатки вместе, то увидим, что линии планов расходятся как-то неравномерно.

Однако если мы возьмём один их этих снимков, например, с ФР50 и пропустим его через зум ксерокса, то линии планов будут расходиться геометрически упорядоченно.

Попробуем разобраться, в чём различие между результатами работы математического зума ксерокса и оптического зума фотообъектива. Цель опыта – определить изменения перспективы при зумировании ФР, выявить возможновозникающие при этом искажения относительных размеров дальнего, среднего и ближнего планов.
Весь опыт состоит из двух частей. Сначала мы измерим исходные соотношения планов, не зависящие от работы зума. В этом нам поможет то самое стекло в окне, через которое мы фотографировали. Оно сыграет роль независимой проекционной плоскости. Во второй части сфотографируем этот заоконный пейзаж на плёнку на разных зумах, отпечатаем в формате А4 и на живых фотках штангенциркулем промерим соотношения размеров всех планов.
Работа произведена Никоном – F70 с объективом Сигма 28-200.
Часть 1
На Схеме №1 – вид из окна городской квартиры. Хорошо заметны три линии планов, сформированные крышами зданий.

Произведём измерения размеров дальнего (ОХ), среднего (ОУ) и ближнего (Z) планов пейзажа по их проекциям на оконном стекле. Для этого закрепим на стекле узкую ленту из миллиметровки, а рядом с ней – для карандашных отметок – прилепим полоску малярного скотча. Фотоаппарат поставим на штатив на расстоянии 2-3 м от стекла и будем использовать его как теодолит. Работать нужно вдвоём.
Ставим на оправе для начала – как самый простой и удобный вариант – ФР200, и совмещаем визирную риску внутри объектива с линией верхней крыши. Как бы прицеливаемся, создавая визирную линию между объективом и линией крыши. Затем второй участник двигает линейку по стеклу до совмещения с визирной линией и ставит карандашом чёрточку на скотче. Отсчёт длины проекционного отрезка производим по миллиметровке.
Записав данные дляФР200, поворачиваем оправу объектива на ФР135. В видоискателе хорошо видно, как линия крыши при этом немного приподнимется над чёрточкой визира. Пройдя эту крышу на всех ФР, переходим к следующей крыше и повторяем действия.
Результаты всех замеров и вычислений сводим в таблицы.

Из таблицы №3 следует, что соотношения планов БП / СП и ДП / БП, измеренных по оконным проекциям, существенно меняются при зумировании.
Отобразим полученные в Таблице №3 соотношения на Графике №1.


Часть 2
Сразу после проведения замеров в свету, не меняя положения штатива, выравниваем фотоаппарат в вертикальной плоскости и фотографируем заоконный пейзаж на всех зумах. Затем, отпечатав, зафиксируем контуры планов на каждом снимке. Для этого возьмём шило и единообразно, по одному месту, процарапаем линии верхних крыш, потом - остальные. Далее замерим штангенциркулем длины отрезков с точностью до десятых долей мм, взяв за базу нижний край снимка. Поскольку эта часть измерений представляется более важной, уменьшим шаг зумирования.

Отобразим полученные в Таблице №7 соотношения на Графике №3.


Предварительный вывод:
оптическое зумирование фотообъективом НЕ РАВНО математическому зумированию картинки на ксероксе. «Живые» линзы, двигаясь внутри объектива и обрабатывая «живые» лучи, создают на краях снимка разное масштабирование для разных планов.


Всё! Теперь долбайте!

Re[OSAO]:
Долбал, долбаю, и, надеюсь, долбать далее здоровье позволит.
Re[OSAO]:
Вы бы сначала написали бы: нафига всё это нужно? :)))))) В чём практическая ценность, или это от делать нечего?
Re[OSAO]:
%(*&%^( аффтар.. сигмовский гиперзум хДДДДДД
для начало надо взять нармальные линзы а уж если брть сигмовский гиперзум то минимальное рассстояние у него 5 метров!!!

это у же неговоря отом што аффтар зум от дисторсии неотличает


вблизи будет косить на велечину хода лучей внутри линзы да. т.е. предметы наход. на разном расстоянии гиперзум снимает с РАЗНЫХ ТОЧЕК СЪМКИ и с разным увеличением потомучто он гиперзум и у него впереди лупа. на величину этой лупы он имеет право косить.

Re[OSAO]:
Вы учитывали ФР объектива. А надо было посчитать угол поля зрения объектива, тогда при равномерном уменьшении угла "линии" расходились бы так же, как и на ксероксе. Угол поля зрения находится по формуле a=2arctg(d/2F), где d- диагональ светочувствительного элемента (плёнки или матрицы), а F- фокусное расстояние (оптическое, а не умноженное на всякие кропы). Формула не годится для фишаев и макросъёмки.
А передача перспективы от изменения ФР не меняется!
Re[OSAO]:
Давайте дружно поздравим автора, который на 13-м дне своей клубной жизни таки наконец усвоил, что зависимость между ФР и масштабом не линейная, а корнекубическая :)
Re[OSAO]:
обнаружил бы он это лет 400 тому, был бы великим учёным...
Re[OSAO]:
Неужели совсем перестали в школе геометрию учить? Для того чтобы выяснить, как соотносятся масштабы предметов, расположенных на разных расстояниях, не нужны опыты. Достаточно картинку на бумаге нарисовать. Или просто запомнить: НА ФОТОГРАФИИ, СНЯТОЙ С ОДНОЙ ТОЧКИ, ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ РАЗМЕР ПРЕДМЕТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА РАЗНЫХ РАССТОЯНИЯХ НЕ ЗАВИСИТ ОТ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ ОБЪЕКТИВА.

А теория о "живых" лучах - хороша, конечно.

Почему у Вас получился неправильный результат. По двум причинам.
1. Вы мерили на фотографии не то. Нужно мерить размер предмета (например высоту дома и расстояние между балконами). А Вы мерили расстояние от крыши до непонятной линии на фотографии.
2. Окно-то зачем сюда приплели? Оно и дало основную часть зависимости от фокусного, поскольку расстояние до окна сравнимо с бОльшими фокусными (далее по формуле линзы).
Re[Nixon]:
Цитата:
от: Nixon
обнаружил бы он это лет 400 тому, был бы великим учёным...


"Лет 400 назад" уже первые оптические телескопы начали делать, так что великим ученым он бы полюбому уже не успел стать :)
Re[А.А.]:
Цитата:
от: А.А.
Неужели совсем перестали в школе геометрию учить?


Перестали, перестали...
Говорит, "расходятся как-то неравномерно"

бьюсь об заклад, что автор параболу от гиперболы не отличит :(

А пока что все его графики - это сферический конь в вакууме.
24на36-приведённые объективы.

Открываю древнюю книжечку – «Фотографируем без ошибок» Курта Фриче, 1961 г., стр. 70: «Для исчерпывающего заполнения формата негатива необходимо т.н. минимальное (МФР) объектива. Если используется более короткое ФР, то проецируется слишком малое поле изображения и углы негатива остаются незаполненными. Объектив считается слишком коротким, если он не покрывает полностью формат кадра в аппарате. Если величина ФР и диагональ формата кадра совпадают, то такое ФР обозначают как нормальное. Нормальное ФР в общем является и МФР, т.е. таким, которое необходимо для исчерпывающего заполнения формата негатива».
Получается, что имеется ТОЛЬКО ОДНА БАЗОВАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СХЕМА, обеспечивающая нормальное заполнение площади кадра, состоящая из трёх зафиксированных в тушке аппарата констант: угол поля (40грд), рабочий отрезок и площадь кадра. И этой схеме соответствует ТОЛЬКО ОДНО ФР50.
Конечно, если отказаться от унификации, то можно для каждого ФР создать свою, только ему родную, оптическую систему. А что, по приколу, идёшь по природе, а у тебя в рюкзаке 5 разных фотиков с несменной оптикой, и в каждом из них своя ширина плёнки. Вах!
Однако все объективы – с любым ФР – приведены к базовой оптической схеме. Индустрия, понимаешь!
Поэтому за «индустрию» надо отдельно платить. Дисторсией. То есть, неравномерным увеличением изображения объективом от середины изображения к краям. Рассудим по-крестьянски: если ДО передней линзы ширика угол захвата, задан, допустим, 74грд, а ПОСЛЕ последней линзы – должен быть 40грд, то какими-то конструктивными элементами, совсем не нужными в базовой схеме, надо этот угол «ужать». И разве за это не придётся оптически заплатить? Очень жаль, что нет пока в оптике своего Фейнмана, который бы нам всю эту катавасию на пальцах объяснил. А пока профессиональные оптики мрачно шутят: «это нельзя понять, к этому нужно привыкнуть».
Конечно, угол поля внутри аппарата может быть и не 40грд, но формат кадра (матрицы) внутри одной тушки всегда неизменен. Поэтому наличие даже одной константы не меняет сути вопроса: базовая оптическая схема – для любого ФР – может быть только одна. Получается, что все объективы можно разделить на две группы. В первой группе находится только один объектив – полтос – нормальный для кадра 24х36. Во второй – все остальные, условно назовём их 24на36 – приведённые (паранормальные – подойдёт?)
Конечно, все мы знаем теорию про независимость передачи перспективы от ФР. И что из этой теории должен вытекать постой вывод: НА ФОТОГРАФИИ, СНЯТОЙ С ОДНОЙ ТОЧКИ, ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ РАЗМЕР ПРЕДМЕТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА РАЗНЫХ РАССТОЯНИЯХ, НЕ ЗАВИСИТ ОТ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ ОБЪЕКТИВА. Чудо как хороша формулировка! Однако проекционная геометрия – науке «цифровая», и лучи там тоже «цифровые», двигаются строго по математическим законам. Объектив фотоаппарата – машина аналоговая, и лучи там «живые», двигаются тоже по законам, но с учётом реального технического исполнения и всех компромиссов по устранению аберраций. Фототеория живёт по цифровым законам, а практика – по аналоговым, и вместе им не сойтись. Ну, или почти не сойтись – на величину дисторсии…
Отдельная песня про зумы. Эта потребительски удачная идея заплатила оптике тем, что при любом текущем ФР имеются ненужные линзы. В самом деле, на длинных ФР, когда работают линзы, расширяющие угол поля, совсем не нужны линзы, сужающие его на широких углах. Ещё надо постараться, чтобы эта «ненужность» как минимум не вредила. Взглянем на таблицу технических данных по Никкорам. У объектива 50/1,8 – только 6 линз, тогда как у 35-200/3,3-4,5 – уже 17(!).
Я хочу довести до всех простую мысль. Реальный объектив – это не магический кристалл, создающий ситуацию, когда точка предмета автоматически становится точкой изображения. На практике мы имеем
сложнобытовую технику, выпускаемую индустриально, и основанную на компромиссах( хотя бы 24на36-приведённости). Идеально-луче-проводящей-она-быть-не-может.
Практическая ценность этого опыта для всех читателей этого поста заключается в проверке своего личного объектива. Это ведь просто. Высунуться из окна, поставить на отлив настольный штативчик с фотиком, да и прошмалять вдоль улицы на всех ФР. Потом отпечатать и померить. Типа калибровки.
В общем, трите к носу, ребята. И побольше всем положительных эмоций! Если какой-то гоблин считает, что однояйцевые близнецы – это когда одно яйцо на двоих, с ним просто не надо спорить…





Re[OSAO]:
С неугасающим интересом прочитал ветку. Возникли вопросы:

А чего вы так к полтинникам приципились? Сначала у вас фигурирует диагональ кадра, потом из рукава достали 50мм. Тригонометрия моск размягчила? У кадра 24х36мм какая диагональ?

В догон. С чего 6 линз - это нормально? ЭТО - НЕНОРМАЛЬНО!!! Линза должна быть ОДНА! (и та - тонкая).
Re[OSAO]:
Очень печально, что в России до сих пор не принят закон об обязательном йодировании соли. Хронический йододефицит вызывает нарушения мозговой деятельности. У некоторых очень сильные...
Re[Oleg_klm]:
О, человек зашёл! А то всё больше гоблины врывались, норовили ветку закрутить-отломить…
Насчёт тригонометрии – я не виноват, все претензии к отцам-разработчикам стандарта. Хотя у Фриче же написано: «исчерпывающее заполнение кадра». Исчерпывающее, значит, с запасом, чуть больше матрицы. Ха, вспомнил анекдот про запас и матрицу. Ему уже лет триста. «Сел поп в телегу и поехал в город. За селом, возле кузницы вдруг – хрясь, сломалась ось. Пошёл поп к кузнецу, а денег-то нет. “Ну, подставляй тогда …матрицу!” Делать нечего, подставил. Обратно едет, и опять – хрясь! И снова – “подставляй матрицу!” На следующий день опять поп в дорогу собирается, и давай на телегу запчасти грузить – оси, ступицы, спицы etc. Попадья ему и говорит: чего это ты столько железа нагрузил? А то, матушка, что запас матрицу не дерёт». Вот и разработчики нашего фотостандарта, небось, просто решили добавить 6-7 грд в запас. В этом аналоговом мире, знаете ли, не всё так уж точно через цифру выражается...
Re[OSAO]:
По секрету... Если Вы возьмёте зум 28-200 да ещё с волшебной надписью "макро", от которой трепыхают начинающие фотолюбители, то на ФР 200 мм Вы получите изображение в масштабе, равном объективу с ФР 135 мм.
Re[OSAO]:
Цитата:
от: OSAO
небось, просто решили добавить 6-7 грд в запас

Разработчики указывают фокусное расстояние. Угол поля зрения (к стати разный по вертикали и горизонтали, если кадр не квадратный) зависит от размера кадра. А для объектива рассчитывают поле, которое он покрывает. Например есть объективы для сотовых телефонов (где матрица даже не с ноготок) и для карданных камер (где лист плёнки и 20х30 см бывает).
Эх, жаль упустили вы время в детстве, щас препараты йода пить уже поздно...
Re[OSAO]:
Вы-б, когда книжки читаете, на картинки-б иногда поглядывали. Там пояснения полезные иногда бывают. Например, что значит "незаполненные углы негатива".

А как вам цитата "Если используется более короткое ФР, то проецируется слишком малое поле изображения И углы негатива остаются незаполненными."

Списал, но не осознал, да?
Напоминает "Не знал, да еще и забыл..."

Да, а что за стандарт-то такой был к ночи упомянут? Ну-ка, колитесь, батенька!

И вот еще, на вашем хероксе отчетливо видно, что красная линия (линеечкой, поди, выресованная), на всех т.н. "планах", кроме 100% проходит не через угол крыши, а через стены. Передергиваем?
Re[Oleg_klm]:
Цитата:

от:Oleg_klm


И вот еще, на вашем хероксе отчетливо видно, что красная линия (линеечкой, поди, выресованная), на всех т.н. "планах", кроме 100% проходит не через угол крыши, а через стены. Передергиваем?

Подробнее


Ребяяят, че я не заметил-то! На цветной "лапше" полоски все одинаковой ширины, а на ксероксе - разной. Оно и понятно, почему в итоге прямая получилась. А вот если ксерокс настрогать так же, как и цветную лапшу, - полосками равной ширины, то там будет та же самая кривая зависимости.

Так что, автор, стыдитесь, матанализ и начертательная геометрия в школе прошли мимо вас.

Re[OSAO]:
Я правда не врубаюсь зачем так трудится чтобы получить подтверждение того что и так очевидно :)

Зум в Xerox сугубо цифровой, а объектив сугубо аналоговая весч :)

Вы бы еще картинку с линзы сравнивали с картинкой уменьшеной фотошопом :)
Re[Чумаевский Александр]:
Цитата:

от:Чумаевский Александр
Я правда не врубаюсь зачем так трудится чтобы получить подтверждение того что и так очевидно :)

Зум в Xerox сугубо цифровой, а объектив сугубо аналоговая весч :)

Вы бы еще картинку с линзы сравнивали с картинкой уменьшеной фотошопом :)

Подробнее


Перечитайте мой пост выше - сразу станет очевидно, насколько фиктивен весь труд автора поста :)
Вы не авторизованы

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтоб иметь доступ к полному функционалу сайта