Cara Mengira Pembesaran Makro dengan Tiub Sambungan dan Sensor Pangkas

Pembesaran, juga disebut nisbah pembiakan, membandingkan saiz imej pada sensor dengan saiz sebenar subjek. Pada 1:1, atau 1×, subjek 10 mm menghasilkan imej 10 mm pada sensor. Pada 1:2, atau 0.5×, imejnya berukuran 5 mm. Nikon menerangkan pembiakan saiz sebenar dari segi satah sensor ini. Nikon: Bereksperimen dengan Fotografi Makro di Rumah.

Pengiraan asasnya ialah m = saiz imej pada sensor ÷ saiz sebenar subjek. Pembesaran pada skrin ialah ukuran yang berbeza: mengezum foto pada monitor mengubah saiz paparannya tanpa mengubah nisbah pembiakan ketika foto dirakam.

Perbezaan ini penting apabila membandingkan kamera. Imej subjek selebar 10 mm meliputi bahagian yang lebih besar pada sensor yang lebih kecil, walaupun saiz fizikal imej itu kekal 10 mm. Hal ini berpunca terus daripada takrif nisbah pembiakan.

Tiub sambungan ialah pengalas berongga yang dipasang antara kamera dengan kanta. Menjarakkan kanta lebih jauh daripada sensor membolehkan pemfokusan lebih dekat dan meningkatkan pembesaran. Tiub tidak mengandungi unsur optik tambahan, dan tiub yang serasi boleh disusun; jumlahkan panjang sambungan yang dinyatakan untuk mengira panjang keseluruhan. Cambridge in Colour: Tiub Sambungan Makro & Kanta Close-up.

Gunakan m ≈ m₀ + E/f, dengan:

• m ialah anggaran pembesaran dengan tiub.
• m₀ ialah pembesaran kanta tanpa tiub pada tetapan fokus yang dipilih.
• E ialah sambungan tambahan dalam milimeter.
• f ialah panjang fokus kanta pada tetapan fokus itu, dalam milimeter.

Claff menerbitkan hubungan ini daripada jarak imej dan panjang fokus kanta. Kesan Tiub Sambungan terhadap Pembesaran.

Bagi kanta 50 mm ilustrasi dengan pembesaran maksimum asal 0.20×, penambahan sambungan 20 mm memberikan m ≈ 0.20 + 20/50 = 0.60×. Ini menganggarkan hasil apabila kanta ditetapkan pada jarak fokus terdekatnya, dengan andaian panjang fokus berkaitan kekal kira-kira 50 mm.

Jika sebaliknya anda menetapkan kanta pada infiniti, pembesaran asalnya menghampiri sifar, maka anggaran ringkasnya menjadi m ≈ E/f. Tiub 20 mm yang sama pada kanta 50 mm itu akan menghasilkan kira-kira 0.40×. Oleh itu, kedudukan gelang fokus perlu diambil kira dalam pengiraan; panjang tiub sahaja tidak menentukan hasilnya.

Gunakan panjang fokus sebenar kanta dalam formula ini. Bagi kanta yang ditandakan 50 mm, jangan gantikan dengan panjang fokus setara yang diselaraskan mengikut faktor pangkas.

Nikon menerangkan bahawa sensor yang lebih kecil merakam bahagian tengah yang lebih sempit daripada imej yang dipancarkan kanta tanpa mengubah ciri optik kanta secara fizikal. Oleh itu, perubahan saiz sensor sambil mengekalkan susunan optik tidak mengubah nisbah pembiakan. Nikon: Apakah Faktor Pangkas dan Bagaimanakah Cara Mengiranya?.

Untuk mengira lebar subjek yang muat merentasi bingkai, susun semula takrif nisbah pembiakan: lebar medan subjek = lebar aktif sensor ÷ pembesaran. Gunakan lebar sensor yang dinyatakan untuk kamera dan kawasan imej yang benar-benar dirakam. Perbandingan berikut menggunakan sensor hipotesis selebar 36 mm dan 24 mm:

Pembesaran optik	Lebar medan pada sensor selebar 36 mm	Lebar medan pada sensor selebar 24 mm
0.50×	72 mm	48 mm
0.60×	60 mm	40 mm
1.00×	36 mm	24 mm

Pada 0.60×, objek selebar 20 mm memancarkan imej selebar 12 mm. Imej itu meliputi satu pertiga daripada lebar sensor 36 mm dan separuh daripada lebar sensor 24 mm. Sensor yang lebih kecil menghasilkan pembingkaian yang lebih rapat pada pembesaran optik yang sama.

Untuk perbandingan pembingkaian mendatar, kira pembesaran setara bingkai penuh = m × 36/lebar sensor. Maka, 0.60× pada sensor ilustrasi selebar 24 mm memberikan liputan subjek mendatar yang sama seperti 0.90× pada sensor 36 mm. Labelkan nilai itu sebagai setara pembingkaian; pembesaran optik kekal 0.60×.

Penggunaan lebar sensor secara langsung juga mengelakkan kekaburan apabila membandingkan format dengan nisbah aspek yang berbeza. Kira liputan menegak secara berasingan sebagai tinggi sensor ÷ m jika ketinggian subjek mungkin menentukan sama ada ia muat.

Mulakan dengan komposisi yang anda inginkan. Anggap W sebagai lebar sebenar subjek, S sebagai lebar sensor, dan p sebagai pecahan lebar bingkai yang anda mahu dipenuhi oleh subjek. Semua dimensi fizikal mesti menggunakan unit yang sama.

Daripada takrif nisbah pembiakan, lebar imej yang diperlukan pada sensor ialah p × S, maka pembesaran sasaran = p × S/W. Dengan menyusun semula anggaran sambungan, diperoleh sambungan yang diperlukan ≈ f × (pembesaran sasaran − m₀).

Andaikan anda mahu objek hiasan selebar 30 mm memenuhi 80% bingkai sensor hipotesis selebar 24 mm. Anda mempunyai kanta ilustrasi 50 mm dengan pembesaran maksimum asal 0.20×:

1. Pembesaran sasaran = 0.80 × 24/30 = 0.64×.
2. Sambungan yang diperlukan ≈ 50 × (0.64 − 0.20) = 22 mm.
3. Lebar medan yang diramalkan = 24/0.64 = 37.5 mm.
4. Pengisian subjek = 30/37.5 = 80%.

Panjang sambungan tersedia yang hampir dengan nilai itu boleh dijadikan titik permulaan. Dengan andaian yang sama, pengiraan ini menunjukkan sebabnya penggunaan semua tiub yang anda miliki mungkin menghasilkan komposisi yang terlalu rapat:

Sambungan tambahan	Anggaran pembesaran	Lebar medan pada sensor ilustrasi 24 mm	Adakah subjek 30 mm muat secara mendatar?
0 mm	0.20×	120 mm	Ya, dengan ruang sekeliling yang luas
12 mm	0.44×	54.5 mm	Ya
20 mm	0.60×	40 mm	Ya, memenuhi 75% lebar
36 mm	0.92×	26.1 mm	Tidak, pada tetapan fokus ini

Jika pengiraan menghasilkan sambungan sifar atau negatif, komposisi yang diminta tidak memerlukan pembesaran tambahan pada tetapan asal yang dipilih. Cuba kanta tanpa tiub dan laraskan fokus serta kedudukan kamera. Jika anda mengubah fokus, kira semula atau ukur nisbah yang terhasil.

Batasan utamanya ialah menggunakan panjang fokus yang dicetak pada kanta seolah-olah nilainya tidak berubah pada setiap jarak pemfokusan. Analisis asal Claff menyatakan bahawa panjang fokus lazimnya berkurang semasa pemfokusan dekat dan menunjukkan bagaimana penggunaan panjang fokus pada jarak fokus dekat mengubah anggaran pertambahan sambungan. Kesan Tiub Sambungan terhadap Pembesaran.

Anggap pengiraan yang menggunakan panjang fokus tertera sebagai anggaran perancangan. Jika pengilang menyediakan jadual pembesaran untuk gabungan kanta dan tiub anda yang tepat, gunakan maklumat itu untuk memperhalus ramalan.

Arahan EF50mm f/1.8 STM Canon memberikan contoh sebenar yang berguna. Arahan itu menyenaraikan pembesaran maksimum asal sebagai 0.21×, pembesaran dengan EF12 II sebagai 0.24–0.45×, dan pembesaran dengan EF25 II sebagai 0.53–0.74×. Ini ialah julat merentasi tetapan fokus. Arahan Canon EF50mm f/1.8 STM, spesifikasi tiub sambungan.

Menggunakan panjang fokus tertera 50 mm meramalkan maksimum 0.21 + 25/50 = 0.71× dengan sambungan 25 mm, berbanding nilai 0.74× yang disenaraikan Canon. Perbandingan ini menunjukkan sebab formula anggaran tidak sepatutnya mengatasi spesifikasi yang didokumenkan.

Pembesaran juga tidak memberitahu anda berapa banyak ruang yang tersedia antara subjek dengan bahagian hadapan kanta. Nilai perkara itu secara berasingan semasa mengatur komposisi dan pencahayaan. Tiub sambungan mengehadkan julat jarak yang membolehkan kanta memfokus, termasuk kehilangan fokus pada jarak jauh. Cambridge in Colour: Pertimbangan Tiub Sambungan.

Foto pembaris menyemak hasil tanpa memerlukan panjang fokus kanta pada jarak fokus dekat. Kaedah di bawah diperoleh daripada takrif nisbah pembiakan: jika lebar subjek yang diketahui merentasi keseluruhan lebar sensor yang dirakam, pembesaran ialah nisbahnya.

1. Cari lebar fizikal sensor kamera anda dalam spesifikasi rasminya. Gunakan lebar aktif jika merakam kawasan imej yang dipangkas.
2. Pasang tiub dan kanta yang dipilih, pilih panjang fokus, dan tetapkan kedudukan fokus yang ingin diuji.
3. Letakkan pembaris milimeter selari dengan satah sensor, dengan skalanya melintang secara mendatar melalui tengah bingkai.
4. Gerakkan kamera atau pembaris sehingga skala difokuskan dengan tajam. Kekalkan tetapan fokus semasa pelarasan ini.
5. Rakam bingkai penuh dan baca jarak pada pembaris antara tepi kiri dengan tepi kanan imej. Elakkan versi yang kemudiannya dipangkas atau dibetulkan perspektifnya.
6. Kira pembesaran terukur = lebar aktif sensor ÷ rentang pembaris.

Contohnya, jika sensor hipotesis selebar 24 mm merakam tepat 30 mm pembaris merentasi bingkai, m = 24/30 = 0.80×. Itulah nisbah pembiakan optik yang diukur. Setara pembingkaian mendatarnya untuk bingkai penuh ialah 0.80 × 36/24 = 1.20×.

Pastikan pembaris selari dengan sensor dan baca selang milimeter penuh dengan teliti. Skala yang senget atau pangkasan imej yang diubah akan menyebabkan ralat pengukuran. Catat panjang tiub, panjang fokus, tetapan fokus, rentang pembaris dan nisbah yang dikira supaya anda boleh menghasilkan semula susunan itu.

Gunakan formula sambungan untuk memilih gabungan permulaan, dimensi sensor untuk meramalkan komposisi, dan foto pembaris untuk menentukan nisbah sebenar. Setelah medan pandangan yang diukur cukup luas untuk memuatkan subjek dan ruang sekeliling yang anda inginkan, gantikan pembaris dengan subjek dan kekalkan tetapan optik tersebut untuk foto.

• In Focus: Bereksperimen dengan Fotografi Makro di Rumah — Nikon
• Tiub Sambungan Makro & Kanta Close-up — Cambridge in Colour
• Kesan Tiub Sambungan terhadap Pembesaran — Bill Claff, Photons to Photos
• Apakah Faktor Pangkas dan Bagaimanakah Cara Mengiranya? Penjelasan DX dan FX — Nikon
• Arahan EF50mm f/1.8 STM — Canon