Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

  • Hlavní strana
  • » Fyzika
  • » Je úhel kuželu paprsků pevně daný jen clonovým číslem?(Zúžení kužele)

#1 15. 08. 2024 20:45

<h1>dydy</h1>
Příspěvky: 161
Reputace:   
 

Je úhel kuželu paprsků pevně daný jen clonovým číslem?(Zúžení kužele)

Je daný fotografický objektiv, který má danou světelnost. Určuje to jednoznačně úhel  kužele dopadajících paprsků?   Je tím jednoznačně určeno, jak bude vypadat kužel paprsků   dopadajících na  obrazovou rovinu - konkrétně vrcholový úhel toho kuželu? Pro jednoduchost  zkoumané místo je střed  (nulová vzdálenost od osy) , kužel bude symetrický, odpadne  trochu jinačí úhel . Tedy zdroj paprsků je nějaký bodový  zdroj opět na optické ose, který osvicuje objektiv zpředu.. A pro další zjednodušení poblíž nekonečna, aby se nemusela řešit efektivní clona.
Například světelnost #=f/2 dá úhel 90°
Podle vzorce # 2*arctan(2/#)  - je tam ta  klasická nutnost  nejdřív vzít polovinu a pak zdvojnásobit, protože světelnost je definovaná 2*poloměrem a  vrcholový úhel kužele je dvojnásobek sklonu přímky na plášti.

Nebo jinak, existuje nějaký optický člen, umístěný za objektiv, který dokáže úhel kužele paprsků zúžit, ale přesto zachovat  vše ostatní (úhel záběru a množství světla)?
Tedy ve výsledku, existují 2 objektivy se stejnou ohniskovou vzdálenosti a světelností z nichž jeden produkuje na konci světelný kužel o úhlu 2*atan(2/#) a druhý o menším úhlu? První z nich je zjevně primitivní spojná čočka :)
Jak se pak takový parametr objektivu nazývá?

Pro vyjasnění některý nepřesností:
-kužel paprsků a jeho úhel dává smysl za posledním optickým členem objektivu - odtud je to už jen šíření vzduchem na obrazovou rovinu
-ty 2 objektivy (z nichž první je jedna spojka a druhý je reálný objektiv s 5-15 členy třeba) z podstaty mohou při stejném nastavení (clona/světelnost) - způsobit mírně odlišnou intenzitu osvětlení v obrazové rovině kvůli úbytku světla kvůli odrazům, to ale nepočítám

Offline

 

#2 16. 08. 2024 00:43 — Editoval mák (16. 08. 2024 00:46)

mák
Místo: Vesmír, Galaxie MD
Příspěvky: 885
Reputace:   63 
 

Re: Je úhel kuželu paprsků pevně daný jen clonovým číslem?(Zúžení kužele)

Nejsem specialista a nevím jaké je přesně názvosloví, ale objektivy se skládají z několika členů. Proto může mít mít teleobjektiv podstatně kratší konstrukční délku a naopak širokoúhlý objektiv delší konstrukční délku. Pak tedy mohou dopadat paprsky pod poněkud jiným úhlem, než by odpovídalo jediné ideální čočce.

Navíc u širokoúhlých objektivů kvůli zabránění vinětace je tam takový rovnač paprsků, aby paprsky vycházející z objektivu dopadaly na citlivou plochu po celé ploše pokud možno kolmo (pokud by padaly ze šikma, pak by klesal jas v krajích). Myslím, že se pak tomu říká, že daný objektiv má teleobjektivovou konstrukci (což zní srandovně u širokoúhlého objektivu). Mimochodem moderní fotoaparáty se snímačem CCD nebo CMOS jsou na to obzvlášť citlivé - tam je to skoro nutnost. Takto konstruované objektivy jsou vhodné pro digitální fotografii. U smartfonů to zase není potřeba, tam se to dá korigovat dodatečně softwarově.


LibreOffice Verze: 7.6.6.3, Maxima 5.47.0 (SBCL)

Offline

 

#3 16. 08. 2024 19:07

<h1>dydy</h1>
Příspěvky: 161
Reputace:   
 

Re: Je úhel kuželu paprsků pevně daný jen clonovým číslem?(Zúžení kužele)

Zajímavé, takhle jsem o tom neuvažoval. Souvisí tedy právě ten úhel paprsků s konstrukcí objektivu? Například, v případě nejdelšího možného provedení (jediná spojka) by úhel byl nejvyšší (odpovídající vzorečku) a při  kratším provedením (více členů) to znamená, že úhel kužele paprsků bude menší?
A nebo  (pořád při stejné světelnosti) úhel paprsků je pevně daný?
A nebo  poslední možnost , že to na na konstrukční délce nezávisí , ale přesto nějakým trikem (přidavnou soustavou členů) lze dostáhnout zůžení kužele paprsků? (a opět dodávám, se zachováním zorného pole a množství světla)

Původně jsem chtěl reagovat, že přece konstrukční délka objektivu s problémem nesousiví. (Pořád má danou ohniskovou vzdálenost a světelnost)

Offline

 

#4 16. 08. 2024 22:12 — Editoval mák (16. 08. 2024 22:27)

mák
Místo: Vesmír, Galaxie MD
Příspěvky: 885
Reputace:   63 
 

Re: Je úhel kuželu paprsků pevně daný jen clonovým číslem?(Zúžení kužele)

Vysvětlím na nejjednodušším a pokud možno nejpochopitelnějším případě. Mějme velmi širokoúhlý objektiv, například o ohniskové vzdálenosti 8 mm. Vzdálenost od posledního členu k snímači je dejme tomu 25 mm. Je jasné že ohnisková délka objektivu v žádném případě nemůže být 8 mm, ale je delší. Jak to tedy udělali? No přední člen funguje něco jako Galileův dalekohled, ale obráceně. To znamená že zmenšuje obraz a rozšiřuje zorné pole. Proto je vstupní člen konstruován jako velká rozptylka.
No a různé objektivy používají různé konstrukce na podobném principu. Je docela možné, že některý objektiv používá i obrácenou konstrukci. To znamená že přední člen funguje jako dalekohled a obraz přibližuje a objektiv se pak jeví, jako kdyby měl ohniskovou délku větší než ve skutečnosti má.

Proto konstrukční délka prvního objektivu je delší než by odpovídalo ohniskové vzdálenosti.
A konstrukční délka druhého objektivu je kratší než by odpovídalo jeho ohniskové vzdálenosti. Třeba  objektiv o ohniskové délce 400 mm je dlouhý pouze 260 mm.

Pro tvé výpočty si myslím, že objektivy o delší ohniskové vzdálenosti budou pravděpodobně víceméně sedět s teorií, ale o objektivů s kratší vzdáleností se to bude rozcházet a to tím více, čím bude objektiv širokoúhlejší.


LibreOffice Verze: 7.6.6.3, Maxima 5.47.0 (SBCL)

Offline

 
  • Hlavní strana
  • » Fyzika
  • » Je úhel kuželu paprsků pevně daný jen clonovým číslem?(Zúžení kužele)

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson