¿Cómo puedo calcular cuál será el efecto de un tubo de extensión?

Creo que hay algunas fórmulas que puedes usar. Para el punto de Matt Grum, no los he probado con lentes de zoom y, según mi conocimiento actual, se aplican solo a lentes principales (distancia focal fija). No especificó específicamente lentes con zoom, así que...

La forma más sencilla de calcular el aumento de una lente es a través de la siguiente fórmula:

  Magnification = TotalExtension / FocalLength
  M = TE / F

Para calcular el aumento con un tubo de extensión, necesita saber la extensión total... es decir, la extensión proporcionada por la lente en sí, así como la proporcionada por el tubo de extensión. La mayoría de las estadísticas de lentes en estos días incluyen la ampliación intrínseca. Si tomamos el objetivo de 50 mm f/1,8 de Canon, el aumento intrínseco es de 0,15x. Podemos resolver la extensión integrada de las lentes de la siguiente manera:

   0.15 = TE / 50
   TE = 50 * 0.15
   TE = 7.5mm

La ampliación con extensión adicional ahora se puede calcular de la siguiente manera:

  Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
  M = IE + TE / F

Si asumimos 25 mm de extensión adicional a través de un tubo de extensión:

  M = 7.5mm + 25mm / 50mm
  M = 32.5mm / 50mm
  M = 0.65x

Una fórmula bastante simple que nos permite calcular el aumento con bastante facilidad, suponiendo que conozca el aumento intrínseco de la lente (o su extensión intrínseca). Si asumimos que la maravillosa lente de 50 mm es la lente que está extendiendo, para crear una macro 1:1 aumento, necesitaría 50 mm de extensión. El problema aquí es que si agrega demasiada extensión, el plano del mundo que está enfocado (la imagen virtual ) podría terminar dentro de la lente. Además, esto supone una lente "simple", una con características muy bien definidas y bien conocidas (es decir, una lente simple de un solo elemento).

En un escenario del mundo real, es poco probable tener una comprensión clara de las características de cualquier lente en particular. Con lentes que se enfocan internamente o lentes con zoom, la fórmula simple anterior es insuficiente para permitirle calcular exactamente cuál puede ser su distancia mínima de enfoque y aumento para cualquier lente, longitud focal y extensión. Hay demasiadas variables, la mayoría de las cuales probablemente sean desconocidas, para calcular un valor significativo.

Aquí hay algunos recursos que he encontrado que brindan información útil que podría ayudarlo en su esfuerzo:

• Tutorial de lentes
  • Algunas excelentes matemáticas para lentes, incluidos MFD y Mag
• Wikipedia: Ampliación
• Publicación en el foro sobre Extensión, Ampliación, MFD
  • Aplicabilidad limitada, asume demasiado
• Publicación en el foro sobre Extensión y MDF
  • Aplicabilidad limitada, asume demasiado

Creo que se puede describir, de hecho, Wikipedia tiene la fórmula relevante:

1/S1 + 1/S2 = 1/f

Donde S1 es la distancia del sujeto al punto nodal frontal, S2 es la distancia del punto nodal posterior al sensor y f es la distancia focal. Dado que los tubos de extensión aumentan S2, le permite reducir S1, por lo que puede enfocar mucho más cerca del sujeto.

edite para responder a las preguntas de seguimiento dado que conoce los efectos de un tubo de cierta longitud en una determinada lente, puede calcular los valores faltantes de las ecuaciones de John, debería poder obtener una estimación del efecto de un tubo de longitud diferente. Nuevamente, los valores estarán sujetos a las debilidades del método de enfoque de la lente, pero deberían darle una idea bastante buena.

En general no. Hay una fórmula, por supuesto, pero necesita conocer la configuración interna de la lente y, por lo general, algunos elementos del diseño de la lente.

Los tubos de extensión generalmente cambian ligeramente la distancia focal efectiva (la distancia focal real de la lente es una propiedad del poder de flexión del vidrio, por lo que no cambia cuando lo mueve), pero cuánto depende del diseño de la lente. Mucho de esto tiene que ver con el ángulo en el que los rayos de luz salen de la parte posterior de la lente. Si toma una lente telecéntrica del espacio del objeto (un tipo especial de lente donde los rayos salen paralelos entre sí), entonces la distancia al plano de la película no importa, ya que los rayos son paralelos, ya no convergerán ni divergirán.

Si observa la parte posterior de una lente gran angular, el elemento posterior está muy cerca de la parte posterior de la lente. Ahora mire un teleobjetivo, habrá un espacio entre la última pieza de vidrio y la montura, como si el objetivo ya tuviera un tubo de extensión. Un tubo de extensión se comportará de manera bastante diferente en estas dos lentes diferentes. El método de enfoque (interno o externo) también afecta los resultados de agregar tubos de extensión.

En resumen, me temo que no existe una fórmula tan simple como la de los telecoverters.

Cambridge in color tiene una calculadora de relación de aumento en línea . Y para citar el sitio web:

Un tubo de extensión aumenta el aumento de la lente en una cantidad igual a la distancia de extensión dividida por la distancia focal de la lente.

Lo cual, se traduce en:

M_ExtendedLens = M_Lens + ExtensionLength / FocalLength

Comenta la respuesta de jrista

Me da vergüenza tener suficientes representantes para comentar, así que pongo el siguiente comentario aquí. jrista, tu segunda fórmula es:

Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IE + TE / F

con una IElectura natural como IntrinsicExtension, es incorrecto, debe escribirse introduciendo, por ejemplo, un aumento intrínseco IM(es decir, el aumento original de la lente: IM = IE/F):

Magnification = (IntrinsicExtension + TubeExtension) / FocalLength
M = IM + TE / F

¿O tal vez olvidaste el paréntesis en la segunda línea?

Además, su ejemplo no es consistente en cuanto a unidades (sumando [mm] a [mm dividido por mm], el último sin unidades). Debería leer M = (7.5mm + 25mm) / 50mm(eso está entre paréntesis).

What about if we factor out the lens: is there any general way to compare the effects of (say) a 12mm and a 24mm extension tube on the same lens?

Decidí probar la relación mencionada en otras respuestas aquí re: aumento = extensión de lentes y tubos / distancia focal de lentes.

Tengo un OM50mm f1.8 (desconozco sus propiedades de aumento o extensión) y tres tubos de extensión, 12 mm, 20 mm y 36 mm. Monté el 12 mm y el 36 mm a través de un adaptador a una Olympus E-520 con un sensor 4/3 que mide 17,3 mm por 13 mm (según wikipedia). Esta cámara de 10 megapíxeles ofrece imágenes jpg de 3648 x 2736 píxeles: 3720/17,3 = 215,03 píxeles por milímetro (ppm) o 2800/13 = 215,39 ppm.

Luego tomé una imagen de una regla a la distancia de enfoque mínima y una apertura de f8 y la abrí en el editor de gráficos de código abierto Gimp. En el menú Imagen>Tamaño de impresión, cambié la configuración de dpi a 215,2 ppm, dando un tamaño de impresión de 17,29 mm x 13,01 mm (si la configuración del menú Ver no es punto por punto, su imagen se mostrará en este tamaño en la pantalla con una vista del 100 %). aumento). Al presionar shift + m se activa la herramienta de medición y con las unidades seleccionadas como mm, al verificar la regla en la imagen, las muescas en la regla midieron 1.022 mm en Gimp.

No es exacto, apenas científico, pero es una indicación de que 48 mm de tubos de extensión me dan un aumento de aproximadamente 1: 1 en mi lente de 50 mm. Usando el mismo método, puede tener una idea de la ampliación obtenida al usar diferentes combinaciones de tubo de extensión.