Wie berechne ich die f/stop-Änderung für einen Telekonverter, der die Objektivvergrößerung erhöht?

Bei einem rückseitig montierten Konverter ist es immer der Faktor 2 (es sei denn, es gibt eine grobe Diskrepanz zwischen Objektiv und Konverter), aber bei Ihrem frontseitig montierten Konverter ist es nicht so einfach.

Die relevante Frage ist, wo der Lichtweg effektiv begrenzt wird.

Oder anders ausgedrückt: Erreicht das gesamte in der Frontlinse Ihres Konverters gesammelte Licht den Sensor oder wird ein Teil davon durch die vordere Öffnung Ihrer Basislinse blockiert? Wenn ein Teil blockiert ist, hilft die große Konverter-Frontlinse nicht und ist nur Materialverschwendung.

Zur schnellen Kontrolle kann man den Combo vom Kameragehäuse lösen und von der Rückseite her hineinschauen, einige Zentimeter hinter dem Objektiv, ungefähr dort, wo man den Sensor erwartet. Mach das bei voll geöffneter Blende. Wenn Sie den kreisförmigen Rand der Frontlinse des Konverters vollständig sehen können, ist die 40-mm-basierte Berechnung tatsächlich gültig (das gesamte auf diesem 40-mm-Kreis gesammelte Licht erreicht den Sensor). Wenn Sie dies nicht tun, bedeutet dies, dass die 30-mm-Öffnung des Basisobjektivs immer noch der begrenzende Faktor ist und die 30-mm-Berechnung wahrscheinlich bessere Ergebnisse liefert.

Und wenn Sie experimentieren möchten, vergleichen Sie die Belichtungszeiten für voll geöffnete Aufnahmen mit und ohne Konverter (natürlich bei konstanter Beleuchtung). Liegt zwischen den beiden Zeiten ein Faktor von 4, gilt die klassische Berechnung, bei einem Faktor von etwa 2 stimmt Ihre 40mm-basierte Berechnung.

Allerdings wette ich, dass Sie die Konverter-Vorderlinsenkante nicht sehen können und dass das Belichtungszeit-Experiment einen Faktor von 4 ergibt.

Ein Telekonverter, der an der Vorderseite Ihres Objektivs angebracht wird und keine Vignettierung aufweist, behält die Blendenzahl bei (das unterscheidet sich erheblich von einem Tele-Extender, der zwischen Objektiv und Kameragehäuse gesteckt wird). Ein 2×-Telekonverter würde also aus einem 80 mm/2,8-Objektiv ein 160 mm/2,8-Objektiv machen. Hier ist nun der Haken: Fast alles, was als "2x-Telekonverter" für die Vorderseite des Objektivs vermarktet wird, ist ziemlich weit davon entfernt, tatsächlich ein 2x-Telekonverter zu sein. Typische Faktoren für realistische Konverter mit angemessener Qualität sind 1,4, 1,5, 1,7. Sobald Fantasiezahlen ins Spiel kommen, versuchen sie möglicherweise, sich als Angabe des Gebiets zu rechtfertigenGrößenfaktor statt linearer Größe. Das ist lächerlich, aber nicht ungewöhnlich. Sie befinden sich also eher im Bereich von 120 mm / 2,8 (vorausgesetzt, das Glas und die Beschichtungen sind gut genug, um keinen signifikanten Lichtverlust zu verursachen).

Jetzt gibt es noch einen weiteren Haken an billigen Telekonvertern: Sie verlieren durch ihre optische Qualität tendenziell mehr Auflösung, als sie durch die Vergrößerung des Bildes gewinnen.

Ein weiteres Problem mit diesen Konvertern ist nicht wirklich ihre Schuld: Die Bildstabilisierung wird unterkompensieren, da sie nicht erwartet, dass sich das Bild so stark bewegt wie bei einem Telekonverter vor ihnen. Es ist also eine gute Idee, ein Stativ zu verwenden. Oder teilen Sie Ihrer Kamera den Vergrößerungsfaktor Ihres Konverters in den Menüs mit, aber das ist selten verfügbar.

Ich bin mir nicht sicher, ob ich die Beschreibung/Frage verstehe.

Wenn sich Ihre zusätzliche Vergrößerung am objektiven Ende befindet, handelt es sich um eine Dioptrien- oder Teleskopzugabe ... sie konvertiert oder ändert die optische Formel des Objektivs in keiner Weise. Es erhöht die Vergrößerung der Szene vor dem Eintritt in das Objektiv ... Und da die erhöhte Vergrößerung zwischen dem Motiv und der Blende liegt, wird auch die Größe der Eintrittspupille (effektive Größe der Blendenöffnung aus Sicht von das Thema). Daher ändert sich das F# nicht. Sie können sich das so vorstellen, als würden Sie mit der Kamera durch ein Fenster mit welligem Glas fotografieren ... das Glas beeinflusst, was die Kamera sieht, aber es ändert nichts an der Kamera / dem Objektiv.

Wenn die zusätzliche Vergrößerung zwischen dem Objektiv und der Kamera liegt, handelt es sich um einen Telekonverter ... Teleobjektivelemente führen zu einer optischen Brennweite, die größer ist als die physikalische Länge des Objektivs. Er wird Telekonverter genannt , weil er die optische Formel/das optische Design eines Standard-(Prime-)Objektivs in eine Teleformel/ein Telefoto-Design umwandelt. Das heißt, wenn das Objektiv ein 80/2,8 Prime war, wird es in ein 160/5,6 Teleobjektiv umgewandelt, wenn ein 2x TC hinzugefügt wird.

Dies liegt daran, dass Teleelemente (Konverter) funktionieren, indem sie den Bildkreis vergrößern, der das Objektiv verlässt. Dadurch wird der Bildkreis größer, was die Belichtung aufgrund des Abstandsquadratgesetzes reduziert. Wenn Sie den Bildkreis 2x größer machen, entspricht dies 1/4 der Lichtdichte (2 Blenden weniger). Und weil der Bildkreis jetzt größer als der Sensor ist, hat es auch einen Crop-Faktor von 2x geschaffen (DoF/CoC/EFL).

Das Objektiv wird 160 mm/f5.6

80mm x 2 = 160

2.8 + 2 stops of light = 5.6

PS Und das mit der Blende ist äquivalent, wenn Sie einen Telekonverter hinzufügen

Die Aufgabe des Kameraobjektivs besteht darin, ein Bild der Außenwelt auf die Oberfläche eines Films oder digitalen Sensors zu projizieren. Die Bildgröße des Objekts (Vergrößerung) wird durch die tatsächliche Größe des Objekts in Verbindung mit der Entfernung von der Kamera und der Brennweite des verwendeten Kameraobjektivs bestimmt. Wenn Sie die Brennweite des Kameraobjektivs vergrößern, erhöht sich auch der Projektionsabstand. Dies führt zu einem Bild, das eine stärkere Vergrößerung anzeigt. Wenn Sie beispielsweise den Abstand zwischen Leinwand und Projektor eines Dia- oder Filmprojektors vergrößern und neu fokussieren, wird das auf die Leinwand projizierte Bild vergrößert.

Peter Barlow, englischer Mathematiker / Optiker, erfand 1833 eine achromatische (ohne Farbfehler) Zusatzlinse, die die Vergrößerung von Teleskopen erhöhte. Das Barlow-Linsendesign wird in modernen Telekonvertern verwendet.

Solche Zusatzobjektive erhöhen die Vielseitigkeit unseres Kameraobjektivs. Üblicherweise verdoppeln oder verdoppeln sie fast die Brennweite. Ein 2-facher Telekonverter verdoppelt die Brennweite, was eine 2-fache Vergrößerung der Brennweite ermöglicht, was zu einer 2-fachen größeren Vergrößerung führt.

Diese erhöhte Vergrößerung hat ihren Preis. Zusammen mit der vergrößerten Bildgröße geht eine Verringerung der Intensität des projizierten Bildes einher. Um den Einfluss dieses Vergrößerungsgewinns auf die Bildhelligkeit zu berechnen, quadrieren wir den Vergrößerungsgewinn. Für einen 2X-Telekonverter lautet die Rechnung also 2 x 2 = 4. Wir finden den Kehrwert dieses Reduktionsfaktors, indem wir 1/ vor die Zahl setzen. Ein Reduktionsfaktor von 4 sagt uns also, dass die Lichtmenge, die den Film oder Bildchip erreicht, ¼ oder 25 % des ersteren beträgt.

Jetzt basiert das von uns verwendete Blendenzahlensystem auf einer inkrementellen Änderung von 2. Mit anderen Worten, jede Änderung der Blendenzahl verdoppelt oder halbiert die Belichtungsenergie. Also dividieren wir den vom Telekonverter gewährten Vergrößerungszuwachs durch 2, um zu erfahren, wie viele Blendenstufen die Reduzierung ergibt. In diesem Fall führt eine 2-fache Verdoppelung der Vergrößerung zu einem Verkleinerungsfaktor von 2 x 2 = 4. Dieser Wert dividiert durch 2 = 2. Dies sagt uns, dass die funktionierende Blendenzahl 2 Blendenstufen beträgt, also öffnen wir 2 Blendenstufen. Gehen Sie auf dem unteren Blendenzahl-Set nach links.

Die eingestellten Blendenzahlen: 1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22

Wenn also die Blendenzahl f/8 ist und wir einen 2X-Telekonverter hinzufügen, ändert sich die funktionierende Blendenzahl um zwei Blendenstufen auf f/4. Beachten Sie auch, dass der Blendenzahlsatz sein Nachbar ist, der nach rechts mit der Quadratwurzel von 2 = 1,4 multipliziert wird.

Lassen Sie mich sagen, dass das Verständnis des resultierenden Reduktionsfaktors für die Ermittlung der Belichtung beim Hinzufügen von Filtern (Filterfaktor) gilt. Dieser Wert ist ein Multiplikator, der verwendet wird, um die Belichtungszeit zu manipulieren. Wenn also der Faktor 4 ist, können wir die Belichtungszeit mit diesem Faktor multiplizieren, um eine kompensierende Belichtungszeit zu berechnen.

Angenommen, die Belichtung ohne Filter oder Telekonverter beträgt 1/400 Sekunde bei Blende 8. Wir montieren einen Filter des Telekonverters mit Faktor 4.

Die überarbeitete Belichtungszeit beträgt 4/1 x 1/400 = 4/400 = 1/100 der überarbeiteten Verschlusszeit bei f/8 oder 1/400 Sekunde bei f/4

Zuerst müssen Sie verstehen, was die Blendenzahl eigentlich ist. Es ist das Verhältnis der Brennweite des Objektivs zum Durchmesser der Blendenöffnung ( nicht der Filterdurchmesser des Objektivs oder die Blendenöffnung im TC):

f-number = focal_length / aperture_diameter

Und es beschreibt die proportionale Lichtmenge, die wir von einem bestimmten Objektiv erhalten, basierend auf dem Durchmesser der Blendenöffnung und der Brennweite. Wir verwenden Blendenzahlen anstelle des tatsächlichen Breitenmaßes, um Blenden zu beschreiben, sodass wir uns nicht daran erinnern müssen, dass bei einem 200-mm-Objektiv eine 50-mm-Blendenöffnung die gleiche Lichtmenge liefert wie eine 12,5-mm-Öffnung bei einem 50-mm-Objektiv. Blendenzahlen normalisieren sich über alle Brennweiten.

Und das Auflösen nach dem Öffnungsdurchmesser ergibt:

aperture_diameter = focal_length / f-number

Deshalb drücken wir die Einstellung des Blendendurchmessers oder die max. Blende eines Objektivs als f/# (z. B. f/4).

Wenn Sie jedoch einen Telekonverter verwenden, vervielfachen Sie die Brennweite, aber der Durchmesser der Blendenöffnung im Objektiv ändert sich nicht . Sie erhalten also proportional weniger Licht, da das Objektiv jetzt länger ist. Die Öffnung des Telekonverters ist größer, um zu verhindern, dass das Licht auf das Objektiv behindert wird, aber die physikalische Grenze, wie weit sich die Blendenlamellen im Objektiv öffnen können, bleibt gleich.

Wenn Sie also einen 2x-Telekonverter haben, verdoppelt sich auch Ihre Blendenzahl (erhöht sich um zwei Stufen); Wenn Sie einen 1,4-fach-Telekonverter verwenden, multipliziert sich Ihre Blendenzahl mit dem 1,4-fachen (erhöht sich um eine Blende).

Denken Sie daran, dass Stopps das Licht verdoppeln / halbieren. Aber die Lichtmenge, die Sie von der Öffnung erhalten, ist direkt proportional zur Fläche der Öffnung, nicht zu ihrem Durchmesser (der Quadratwurzel von zwei proportional zur Fläche ist, weil die ganze Sache circle_area = πr ^{2 ist).} Was sich in der Full-Stop-F-Zahlenskala verdoppelt, ist das Quadrat der Zahlen:

• 1,4 ² ≈ 2
• 2 ² = 4
• 2,8 ² ≈ 8
• 4 ² = 16
• 5,6 ² ≈ 32
• 8 ² = 64
• 11 ² ≈ 128
• 16 ² = 256