Ist die Fokusebene einer Fischaugenlinse von Natur aus gekrümmt?


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Nachdem ich Anfang dieser Woche ein Fischaugenobjektiv aufgenommen hatte, bemerkte ich, dass das, was scharfgestellt ist, nicht wie bei einem geradlinigen Objektiv auf einer flachen Ebene zu liegen scheint. Jetzt ist mir bewusst, dass Linsen normalerweise eine gewisse Feldkrümmung aufweisen, aber meiner Erfahrung nach ist sie im Vergleich zu dem, was ich mit einer Fischaugenlinse sehe, minimal.

Fokussiert eine Fischaugenlinse von Natur aus auf eine gekrümmte Oberfläche oder eine flache Ebene?

Antworten:


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Der Unterschied zwischen einer Weitwinkel-Fischaugenlinse und einer geradlinigen Weitwinkellinse besteht in der Projektion gleicher Fläche gegenüber der Projektion in gerader Linie. Unkorrigiert zeigen beide eine Feldkrümmung.

Alle einfachen Objektive zeigen eine Feldkrümmung basierend auf dem Blickwinkel, den das Objektiv bietet. Natürlich ist die Sensor- / Filmgröße auch an dem Blickwinkel beteiligt, der sich aus einer bestimmten Brennweite ergibt. Bei Verwendung mit einem 35-mm-Vollbildsensor weist ein unkorrigiertes langes Teleobjektiv, z. B. ein 400-mm-Objektiv mit einem Sichtfeld (FoV) von nur 5 °, eine Feldkrümmung in Form eines 5 ° -Bogens einer Kugel auf. Eine unkorrigierte Linse mit einem FoV von 45 °, wie beispielsweise eine 50 mm, hat ebenfalls eine Feldkrümmung in Form eines 45 ° -Bogens einer Kugel. Wie Sie sehen können, nähert sich der FoV eines FF-Sensors bei Betrachtung einer Linse wie eines 8-15 mm Fischaugen 180 ° und die Feldkrümmung einer nicht korrigierten Linse würde die Form einer halben Kugel haben!

Die meisten Objektive, die von modernen fotografischen Geräten verwendet werden, sind keine einfachen Objektive. Sie sind zusammengesetzte Linsen mit mehreren Elementen, die zu mehreren Gruppen zusammengefasst sind. Die meisten Ergänzungen, die über ein einfaches Objektiv hinausgehen, dienen dazu, Dinge wie Nahfokussierung, Zoomen und die Korrektur optischer Aberrationen zu berücksichtigen. Eine solche Aberration, die normalerweise auf den einen oder anderen Grad korrigiert wird, ist die Feldkrümmung. Dies ist bei einer Linse mit einem engen Sichtfeld (FoV) ziemlich einfach, da die Krümmung viel weniger ausgeprägt ist als bei einer Linse mit einem weiten Sichtfeld. Wie viel, wenn überhaupt, der Feldkrümmung korrigiert wird, hängt vom Design der einzelnen Linsen ab.

Ein Objektiv wie das Rokinon 8 mm T3.8 Cine Fisheye für Canon ist sehr gut korrigiert und liefert bei Verwendung eines APS-C-Sensors für einen diagonalen FoV von etwa 167 ° eine nahezu flache Fokusebene. Am anderen Ende des Spektrums hätte eine einzelne Meniskuslinse mit demselben FoV eine sehr ausgeprägte Feldkrümmung. Die meisten Designs liegen irgendwo dazwischen.


Bedeutet dies, dass die Feldkrümmung von der Sensorgröße beeinflusst wird? Da das Sichtfeld größer ist? Das scheint sehr überraschend!
Itai

Nicht wirklich. Die Kugel hat für eine bestimmte Linse die gleiche Größe. Wie viel von dieser Kugel sich im FoV befindet, hängt von der Größe des Sensors ab. Wenn Sie die Aufnahmeentfernung ändern, um den Sensor unterschiedlicher Größe auszugleichen, ändern Sie die Beziehung zwischen Brennweite, Fokusentfernung und Schärfentiefe, wodurch die gleiche Feldkrümmung weniger wahrnehmbar wird. Dies ist einer von mehreren Gründen, warum dasselbe Objektiv einer FF-Kamera weichere Kanten aufweist als wenn es auf einem Erntekörper montiert ist, vorausgesetzt, die Mitte des Objektivs ist in beiden Fällen das, was auf ein flaches Ziel fokussiert ist.
Michael C

Denken Sie daran, dies steht im Zusammenhang mit einer nicht korrigierten einfachen Linse . Gleiches gilt jedoch für eine korrigierte Linse in dem Sinne, dass unabhängig von der Form der Ebene des schärfsten Fokus (ob sphärisch, flach, etwas dazwischen oder sogar eine unregelmäßige Form, die durch die korrigierenden Linsenelemente erzeugt wird) der Blickwinkel, der hängt direkt mit der Sensorgröße zusammen und bestimmt, wie viel von dieser Form innerhalb des auf den Sensor projizierten Teils des Bildkreises liegt.
Michael C
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