不同镜头的“呼吸”表现 以及 定焦镜头在对焦过程中的"变焦范围"
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[77 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-13 12:23
原文由 老顽童 在2010-04-13 12:04发表 对对对，用词不当！ 应该说对焦的过程改变了焦距，而不是用改变焦距来对焦。 |
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[76 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-13 12:21
原文由 blackcoco 在2010-04-13 11:52发表 Blackcoco兄，能否指点一下什么地方能找到Lens Breathing 比较全面的解释？以及cine lens是怎么控制的？ 我狗了好几次，无数的文章，大多数是讨论，实在不知道看什么。 另，找到一个卖Breathing Test Chart的网站： http://image-engineering-shop.de/shop/article_ETC-TE236-16%253A9%25C2%25A5001/TE236-Lens-Breathing-Test-Chart.html?sessid=NVlLTeGlmGg2c3mINxTf0RCLYsFYq9C0RYWlmelFobjonsrAWhtrgXMuve60fGg4&shop_param=cid%3D578%26aid%3DETC-TE236-16%253A9%25C2%25A5001%26 “The TE236 is designed to measure lens breathing. This means a change of the focal length (the reproduction scale of the scene) of the lens just by changing the focus point. It contains three white vertical stripes on a black background” 上面也提到了change focal length (the reproduction scale of the sense),是不是就是我说的“感觉焦距”啊？？ 不过这个测试图就黑底上3条白线，居然要432欧呢！！ |
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[75 楼] blackcoco
[泡菜]
10-4-13 12:15
原文由 capss 在2010-04-13 12:03发表 还嘴硬，至少给个令人信服的证据好不好？您不是资料派么 工作关系我认识很多DP，从来没有听说过你的这种说法 去年接过一单后期，内容就是fixing lens breathing，概因这是事后补拍的素材，大概镜头没有用原来的 所以要在电脑上跟踪后补偿掉breath的运动 至于MP，那是你撞在枪口上了，听说过dual-floating system 么？一组用来补偿近摄象差，一组补偿焦距变化 至于其他镜头，注意不是说cine lens就完全没有 breathing，有因为用了浮动镜导致breathing加重的，见了多了  |
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[74 楼] 老顽童
[陈年泡菜]
10-4-13 12:04
原文由 djcz 在2010-04-13 10:56发表 |
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[73 楼] capss
[资深泡菜]
10-4-13 12:03
原文由 blackcoco 在2010-04-13 11:52发表 我不是人云亦云的人 還請教您結構不動的傳統鏡 如何因為對焦而改變焦距?? 反過來說 現役的Ultra, Master Prime 都公開說有修正Breathing 也都有浮動鏡片甚至內對焦 他們鏡片變動竟然焦距不動? |
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[72 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-13 12:01
原文由 capss 在2010-04-13 11:46发表 多谢多谢多谢！实在汗颜，基本知识缺乏啊！光学知识全部还给老师了！ 应该是像方主点到像方焦点！ 这个帖子主要是针对镜头的呼吸现象，还是请问，浮动对焦的焦距的些微改变有没有可能对控制呼吸现象有帮助？如果有，应该怎么改变才有利？ |
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[71 楼] blackcoco
[泡菜]
10-4-13 11:52
原文由 capss 在2010-04-13 11:00发表 资深还在这里瞎扯误导别人 wiki的定义是正确的，何况那段定义里根本没有出现什么“浮动镜” lens breathing，和焦外二线性根本毛的关系也没有。狗一下资料一大堆，别在这里忽悠。 底下是截自The DSLR Cinematography Guide中关于breath的一段： While older, manual SLR lenses are very inexpensive, there are disadvantages to using them for cinematography; these shortcomings are chiefly noticeable while pulling focus. For one, most still lenses breathe, meaning, they actually change focal lengths slightly while racking focus, which can be visually distracting for those used to cine lenses (which do not). |
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[70 楼] capss
[资深泡菜]
10-4-13 11:46
原文由 djcz 在2010-04-13 11:28发表 白話的說 薄透鏡的光心 在多片鏡會分裂成前後兩個 物方主點到物方焦點是前焦距 像方主點到像方焦點是後焦距 通常所說焦距是後焦距 不要混淆了 浮動對焦的鏡片相互距離會變 所以焦距會有些微改變 |
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[69 楼] rajiao
[陈年泡菜]
10-4-13 11:32
原文由 大照片 在2010-04-13 10:24发表 成像焦距不是标称焦距 |
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[68 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-13 11:28
原文由 capss 在2010-04-13 11:00发表 实在感谢Capss大师再次耐心指教，恳请进一步说明浮动镜片对焦时，物方主点（就是我错误引用的薄透镜的光心）会不会变化？另外呼吸的控制到底有什么方法？ 我一定回去好好反思一下测试方法，有空的时候再更精确严格地测试一次。 对于那些不严格准确的测试数据，引起大家的误解再次深表歉意！！ |
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[67 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-13 11:13
原文由 大照片 在2010-04-13 10:24发表 多谢大照片兄的指正！又更正了一个错误概念 焦距应该是物方主点到像方焦点的距离！！ 对于镜头来说，对焦过程中，从最近拍摄距离到无穷远，像方焦点逐步前移直到落到成像器件上，这个过程中，物方主点怎么移动，是和像方焦点一起移动，完全同步，还有有可能不同步？ |
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[66 楼] capss
[资深泡菜]
10-4-13 11:00
原文由 djcz 在2010-04-12 19:01发表 浮動鏡最早用在Canon 之後各家也開始仿效 新鏡的設計都有浮動 所以對焦時焦距會變 那段應該是 把浮動鏡視為呼吸的成因了 Leica 50/2是1976年設計 原廠焦距52.5沒有浮動鏡 各家儀測約52.4誤差很小 您可以檢查一下測試方法 [capss 编辑于 2010-04-13 11:03] |
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[65 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-13 10:56
原文由 老顽童 在2010-04-13 09:39发表 多谢老顽童版主的解释！ 如果就是一个薄透镜，不改变拍摄距离，在对焦过程中，呼吸是很自然的，而且是无法避免的，这个通过前几位资深的指正我已经明白了，也就是镜头整组移动对焦在焦距不变的情况下改变了物距和像距的关系，自然就有呼吸了 不过我现在的疑问是： 1。有没有镜头是通过改变焦距来对焦的？（或者改变物距和像距的关系的同时也改变焦距） 2。前面Capss大师指出用放大率推算焦距需要准确对焦的情况下，我做了不同拍摄距离准确对焦的测试，还是有变化，是不是还有什么推算错误的地方？ 3。如果没有镜头在对焦的过程中间改变焦距，那有些镜头对于呼吸的控制是怎么实现的？比如我测试的A25, 它的呼吸现象明显小于Cooke 25 (两个镜头的尺寸和对焦行程都差不多，如果都是焦距不变，其对焦过程中物距和像距的改变也应该是类似的，呼吸现象就不应该有这么明显的差距） 4。如果有镜头在对焦的过程中改变了焦距，有没有可能像我猜测的那样是通过往无穷远的方向增加焦距来补偿物距像距变化引起的呼吸？ 多谢版主大人，诸位大师资深的执教，恳请继续解惑！ |
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[64 楼] 大照片
[泡菜]
10-4-13 10:24
焦距可不是光心到焦点的距离吧！光心是薄透镜成像使用的概念。镜头成像显然不能直接套用薄透镜成像的概念吧！焦距是光学系统从物方（像方）主点到物方（像方）焦点之间的距离。参见沙占祥著《摄影镜头的性能与选择》第三版 中国摄影出版社 第68页。
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[63 楼] 石页
[资深泡菜]
10-4-13 10:18
楼主厉害！
注意过这种现象，但没有去深究。 由多个镜片组的一个镜头，其中心点何处？也想过。后来就以“想像成单一的透镜，这样就有了一个确定的心中点”来理解。实际上也只能是这样，对焦及变焦过程，都会发生变化。 老顽童版主说得有理：自然的。 |
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[62 楼] 老顽童
[陈年泡菜]
10-4-13 09:39
问题可能比楼主想象的简单得多！
如果把镜头看作一个薄透镜，下图中AB是物，A'B'是像，O是镜头中心。通过镜头中心的光线不改变方向。 根据相似三角形原理，三角形AOB与三角形A'OB'是相似的，因此对应边成比例。放大率A'B'/AB等于两等腰三角形高之比，也就是等于像距/物距。 楼主不改变拍摄距离而转动调焦环，不管镜头用什么方式调焦，镜头内部都有光学部件的移动，硬要保持像距/物距不变是很困难的、也是不必要的。所以“呼吸”也是很自然的。  |
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[61 楼] yunwuchen
[资深泡菜]
10-4-13 08:39
太深奥啦
路过踩一脚 |
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[60 楼] leeyale
[陈年泡菜]
10-4-13 03:04
你的这个“感觉焦距”应该是把调焦量加到实际焦距后的结果。
Capps前面已经指出了这一点。 原文由 djcz 在2010-04-12 20:43发表 |
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[59 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-12 22:52
原文由 JLC 在2010-04-12 17:23发表 有道理啊! 怪不得JLC资深一直说只对现役的顶级电影头感兴趣. 我也是弄了一堆廉价的16mm电视头, 测试了才明白的, 现在加上Capss, Rajiao资深的耐心指正, 胖子兄弟的实例说明, 总算对其原理有些头绪了. 怪不得, WIKI上Lens Breathing的定义说: Some (often more expensive) lenses are designed to lessen the degree this effect. More Expensive!! 不是一点Expensive啊!!! |
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[58 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-12 20:43
经Capps大师指正, 用放大率倒推焦距必须清晰对焦
重新用R50/2和A25/0.95拍了2张最近对焦距离清晰对焦和2米处清晰对焦的照片. 用同样得计算方法得到: R50/2在50CM最近对焦距离的测试所得焦距是52.2mm, 和我上次在1米处拍摄算出来的最近对焦距离时的"感觉焦距 - 52.3mm"非常接近. 和1米处清晰对焦的测试所得焦距50.9mm还是有不小的差距. 在2米处的测试所得焦距计算出来是50.4mm, 这就比较支持我在50贴里面的推测,R50/2很可能就是通过保持光心不动(相距不变),通过改变焦距来实现对焦的. 从最近对焦距离到无穷远"焦距"逐步减少. 呼吸现象很明显 A25在45CM最近对焦距离的测试所得焦距为21.6mm, 和我上次在1米处拍摄算出来得最近对焦距离时的"感觉焦距-25mm"差别较大, 和1米处清晰对焦的测试所得焦距24.9mm同样差别较大. 在2米处得测试所得焦距计算出来是25.3 联想到A25的呼吸控制比较好, 我想A25是不是就是通过和R50/2反过来的"焦距改变"来控制呼吸得? 从最近对焦距离到无穷远, 如果焦距不变, 光心逐步靠近, "感觉视角"会越来越大, 通过增加"焦距"减少视角来补偿以达到控制呼吸的目的(我测试中, 45CM处是21.6mm, 1米处是24.9mm, 2米处是25.3mm, 逐步增大). 呵呵,这只是一个推测, 但觉得应该时可行的, 只是不知道A25是不是真的这样来控制呼吸得. 希望大师们继续指正啊!!! [2010-04-12 22:25 补充如下] 联想到A25的呼吸控制比较好, 我想A25是不是就是通过和R50/2反过来的"焦距改变"来控制呼吸得? 从最近对焦距离到无穷远, 如果焦距不变, 光心逐步靠近, "感觉视角"会越来越大, 通过增加"焦距"减少视角来补偿以达到控制呼吸的目的(我测试中, 45CM处是21.6mm, 1米处是24.9mm, 2米处是25.3mm, 逐步增大, 而上次计算出来的"感觉焦距"是 45CM处25mm, 1米处24.9mm, 无穷远24.5mm, 变化很小, 也就是呼吸比较小) |
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[57 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-12 19:34
实在感谢Capss大师和Rajiao资深的指正!!! 让我修正了一些错误的概念!!
焦距应该就是指无穷远成像时焦点和光心的距离. 我计算所得的那些"焦距"只是拍摄者感觉出来的"视角变化"对应的"焦距表示". 因为如果是整体移动对焦的镜头, 对焦过程中光心的位置发生了变化, 从最近对焦距离到无穷远, 光心应该是朝后(朝成像器件方向也就是朝拍摄者方向移动), 这样所看到的景物范围自然大了, 感觉就像视角变大了!!! 其实焦距没有变化, 视角也没有变化, 只是镜头这个光学系统的光点离人眼更近了, 造成感觉上的视角变大了!! 当然焦距变化肯定也会造成视角变化, 所以呼吸现象里面的"感觉视角变化", 有可能是光心位置变化造成得,也可能时焦距变化造成得, 也可能是2者都变化造成得! |
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[56 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-12 19:14
修改50贴的错误内容:
1.保持焦距, 改变相距来对焦,因为焦距不变(当然片幅也没有变化),视角不变, 但光心发生变化, 必然有有呼吸现象 2.保持相距(光心不动)改变焦距来对焦, 焦距变化, 视角也变化, 必然有呼吸现象 3. 相距焦距同时改变来对焦, 焦距变化了,视角变化了,但光心也变化了,有可能消除呼吸现象! |
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[55 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-12 19:01
原文由 capss 在2010-04-12 18:14发表 多谢Capss大师指点, 对,不应该用没有准确合焦的来计算放大率, 应该是用视角的变化来计算, 不过视角的变化实在难以测量, 才用了这个方法. 仔细想了一下,加上胖子兄举的实例, 如果是整体移动对焦的镜头, 对焦过程中光点的位置发生了变化, 从最近对焦距离到无穷远, 光点应该是朝后(朝成像器件方向也就是朝拍摄者方向移动), 这样所看到的景物范围自然大了, 感觉就像视角变大了!!! 其实焦距没有变化, 视角也没有变化, 只是镜头这个光学系统的光点离人眼更近了, 造成感觉上的视角变大了!! 不过Capss大师, 通过我补充的计算, 说明通过改变焦距也能够实现对焦, 那有没有定焦镜头是通过改变焦距来实现对焦的呢, 尤其是那些不是整体移动来实现对焦的镜头? 同时更正一个错误结论, 焦距的变化并不是呼吸现象的唯一原因, 焦距完全不变的镜头因为光点位置的变化必然有呼吸感! 十分抱歉前面宣传了一个错误的推论!!! 那网上关于Lens Breathing的定义中提到了Focal Length的 Slightly的改变, 是不是因为大家(包括厂家)都已经习惯用焦距来表称一个镜头的视角, 而实际对焦过程中, 因为人为感觉视角的变化, 而就说有效焦距(人为感觉的焦距)发生了变化?? |
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[54 楼] hardblue
[资深泡菜]
10-4-12 19:00
非常好。
图文并茂，解决了以前乱看电影镜头帖的一个疑问。 赞一个！ |
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[53 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-12 18:27
原文由 rajiao 在2010-04-12 17:40发表 理解Rajiao资深的意思了, 焦距应该指的是无穷远时, 无穷远时的有效焦距就是镜头的标称焦距. 对不起,我用错词了, 查了下网上: http://en.※※※※※※※※※.org/wiki/Angle_of_view 焦距应该是stated focal length of the lens 我这里说的都是有效焦距, The effective focal length. 也就是物距为非无穷远时镜头所表现的实际焦距, 特此更正! |
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[52 楼] capss
[资深泡菜]
10-4-12 18:26
以100mm為例
標的物距離40cm 準確合焦時是1:1 物距:像距=20cm:20cm 如果將鏡頭對到無限遠 這時像距就只剩下10cm 已經失焦的物距是30cm 物距:像距=30cm:10cm 因物距、像距比例改變 造成透視上的放大縮小 這是必然的物理現象 並不是鏡頭焦距改變 高級電影鏡所做的 是消除二線性等等 讓焦外放大後淡化暈開 而不會出現明顯的輪廓 |
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[51 楼] djcz
[陈年泡菜]
10-4-12 18:17
发现2008年无忌上就有过这个对焦,焦距和视角问题的专业讨论了!!
/sorthread.php?threadid=584923 老顽童版主和Cache的阐述已经比较清楚了! 总结来说, 因为我们拍照对焦时人是不动的,也就是成像平面是不动的,所以要对焦的话: 1. 保持焦距,改变相距实现对焦 2. 保持相距(光心不动)改变焦距实现对焦 3. 相距焦距同时改变实现对焦 根据视角与焦距的公式: 视角= 2 * atan (d / 2f) -- 其中d是片幅的对角线长度(当然大家看到镜头对参数时还有横向视角,纵向视角, 公式还是一样,相应的d就是片幅的长度和宽度). 可以看到视角只是和片福以及焦距有关. 所以: 1.保持焦距, 改变相距来对焦,因为焦距不变(当然片幅也没有变化),视角不变, 没有呼吸现象 2.保持相距(光心不动)改变焦距来对焦, 焦距变化, 视角也变化, 有呼吸现象 3. 相距焦距同时改变来对焦, 焦距变化了,视角自然变化了,也有呼吸现象 3的"呼吸"可能小于2的"呼吸", 也可能大于 用2的情况来计算一下, 以R50/2做例子 透镜公式: 1/f = 1/U + 1/V (其中U-物距, V-相距) 那么如果相距物距固定, f的公式就是: f= 1/(1/U + 1/V), 也就是说相距物距固定的情况下, f必须是上个公式计算的值才能保证清晰成像. R50/2的标称焦距是50mm, 也就是说无穷远时, V=f, 相距就是50mm R50/2的最近对焦距离时50CM = 500mm, 如果用2的方法对焦, 也就是保持相距50mm不变, 根据上面的公式算得, 1(1/50+1/500)=1/0.022=45.45mm, 也就是说如果保持相距不变, R50/2在最近对焦距离时的实际有效焦距应该是45.45mm, 其变化幅度为9.1% (我的测试值为9.85%, 考虑到测试误差,非常接近) 同样根据上面的公式, 可以得到,如果一个镜头是保持相距不变,改变焦距来对焦的话,其焦距的变化幅度为: 设标称焦距为f, 无穷远焦距为f1,最近对焦距离时焦距为f2, 物距为U, 相距为V, 最近对焦距离为D, 变化率为a 无穷远时, V=f f1=V=f 最近对焦距离时, 因为假设相距不变, V=f, 物距就是最近对焦距离 U=D 所以: a=(f1-f2)/f = (f-1/(1/U+1/V))/f = (f-1/(1/D+1/f)/f =1-1/(f/D+1) = 1-D/(f+D) 用这个公式计算我测试过的镜头, 得出的变化率与我测试的值相比, 按2个值的误差率由大到小排序 镜头 理论变化率 实测变化率 误差率 Angenieux Paris 25mm f0.95 M1 C 5.26% 1.99% 62.14% Carl Zeiss 35mm f/1.4 Distagon T* YC AEG 10.45% 6.17% 40.92% Carl Zeiss 25mm f/2.8 Distagon T* YC MMJ 9.09% 5.56% 38.82% Voigtlander 40 mm f/2 Ultron II 9.52% 6.14% 35.55% Canon TS-E 17mm f/4 L 6.37% 4.26% 33.17% Steinheil Munchen Macro-Quinon 55mm f1.9 20.00% 14.32% 28.39% Leica 100mm f/2.8 APO-MACRO-ELMARIT-R CAM 18.18% 13.19% 27.46% Olympus M Zuiko 17mm f2.8 M4/3 7.83% 5.84% 25.50% Zeiss 60 /2.8 Makro-Planar T* YC AEJ 19.35% 15.56% 19.62% Carl Zeiss 50mm f/1.4 Planar T* ZE 10.00% 8.22% 17.85% Olympus Zuiko 55mm f1.2 10.89% 8.96% 17.76% SOM Berthiot 17mm f1.5 C 6.37% 5.68% 10.73% Canon EF 24mm f/1.4L II USM 8.76% 8.83% -0.84% Leica 50mm f/2 SUMMICRON-R ROM 9.09% 9.85% -8.34% Cooke Taylor Hubson Ivotal 25mm f1.4 C 7.69% 8.68% -12.81% Carl Zeiss Jena Biotar T* 75mm f/1.5 8.57% 10.85% -26.63% Carl Zeiss Jena Biotar 25mm f1.4 C 6.67% 8.47% -26.99% Kodak 63mm f2 S 9.50% 12.67% -33.32% Kern Paillard H16 RX Fast Switar 50mm f1.4 C 5.26% 8.41% -59.86% Carl Zeiss Jena Tevidon 100mm f/2.8 11.11% 18.61% -67.47% Angenieux Paris 75mm f2.5 P3 C 6.98% 15.04% -115.54% 其中微距镜头因为计算公式并不适用, 加上测试时没有把微距段包括进去, 不能采信, 其余的镜头可分为3组: 1. 测试值和理论值非常接近的 (误差率<10%), 可以猜测其就是保持相距通过改变焦距来对焦的 (只有2个, EF24/1.4II 和R50/2) 2. 测试值比理论值大的, 大家可以看到基本都是改口转接的镜头(其中Kern 50/1.4和Kodak63/2我也不知道有没有改过口), 而改口可能改变了光学结构和对焦行程. 不过这也说明相距和焦距同时改变来对焦, 做得不好(假设改口的师傅不如原厂的水平高)的话也可能扩大这种变化率的 3.测试值比理论值小的, 都是没有改过口,直接转接的(很不好意思,家里的其他Canon L 头都不在身边, 不知道测试结果). 说明通过同时改变相距和焦距的组合是有可能缩小这种变化率的, 其中做的最好的是Angenieux 25/0.95. |
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[50 楼] capss
[资深泡菜]
10-4-12 18:14
原文由 djcz 在2010-04-11 19:27发表 由鏡頭焦距可以算放大率 您根據放大率逆推回焦距 很有研究精神先支持一下 但那條公式僅限準確合焦 不能這樣算焦外的放大率 鏡頭焦距有其定義 您這樣計算的結果 只是把對焦桶的伸縮 加到鏡頭焦距裡面了 |
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[49 楼] rajiao
[陈年泡菜]
10-4-12 17:40
原文由 djcz 在2010-04-12 14:52发表 你确定你肯定看懂了焦距是什么意思？？？ 记住了，是平行光！可以约等于无穷远！ |
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[48 楼] 快乐的中年胖子
[资深泡菜]
10-4-12 17:37
原文由 随心而飞 在2010-04-12 15:39发表 我有一个是整体对焦的 仍然有呼吸效应 |