Определение характеристик объектива Nikkor 10,5mm, при использовании его на камерах с полным 35мм кадром.
Прежде вего хочу выразить признательность:
Олегу Гапонюк который любезно предоставл для эксперимента набор RRS и камеру Canon EOS-1Mark IIN
Валентину Прянишникову сделавшему ценные замечания, поправки и дополнения, в результате которых статья была почти полностью переработана.
Подготовка к измерениям, и сам процесс занял не более получаса. Из набора RSS можно очень быстро собирать различные приспособления для фотосессии и экспериментов. Причём оборудовагние отличается почти прецезионной точностью изготовления.
Очень полезное устройство из этого набора? это L- крепление камеры, Plate camera body. Это устройство, имеет жёлоб, чточно повторяющий форму нижней части камеры. Это позволяет произвести мгновенно и точно прикрепить его к камере.
Для измерения угла поворота и перемещения камеры вдоль оптической оси использовался нодальный слайдер и безлюфтовое поворотное устройство из комплекта RSS
L-крепление имеет метки, точно обозначаюшие оптическую ось камеры, а крепление "ласточкин хвост" надёжно фиксирует и позиционирует камеру, в положении перпендикулярному оси пермещения нодального слайдера:
Вот так выглядит собраная конструкция, для измерения положения нодальной точки:
Как известно камера, Canon EOS-1Mark IIN, имеет размер матрицы 28,7 х 19,1мм, что в 1,3 раза меньше стандартного 35мм кадра, имеющего формат 36 х 24 мм. Но круг изображения объектива Nikkor 10,5mm имеет размер около 29 мм, FOV=210 градусов. При формате кадра 28,7 х 19,1мм покрывается обзор 180 по большей стороне кадра, что собственно нам и требуется. К сожалению для полноформатной 36 х 24 мм камеры Canon 5D отсутствует L-крепление, то измерения связанные с определением нодальной точки проводились на Canon EOS-1Mark IIN.
Canon 5D учавствовал только в оценке угла обзора по меньшей стороне кадра. Для этого к ему был с максимальной точностью прикреплён переходник с вырезами для "ласточниного хвоста:
С помощью угольников отмечен оптический центр объектива, благо он соответствует точке крепления камеры. Кмера была установлена на панорамную головку в портретное положение:
Было сделано два снимка. Первый, когда мишень находилась в центре изображения, второй, когда головка была повёрнута на 75 градусов. Мишень ещё видна. Откуда был сделан вывод что угол обзора чуть больше 150 градусов:
Почему я не измерял жтот уголо обзора с помощью PTGui? Дело в том, что PT принимает за угол обзора всё, что находится внутри круга обрезки, в том числе и места, находящиеся за пределами кадра. Значение угла обзора по меньшей стороне кадра нам понадоьбится чуть позже. А пока снимаем Canon 5D и устанавливаем Canon EOS-1Mark IIN, как более точно позиционированный по оптической оси.Поворотное устройство PCL-1 не имеет фиксаторов углов поворота, но снабжено удобной шкалой и фиксатором типа "ласточкин хвост" для нодального слайдера, который удобно сдвигать вдоль оптической оси объектива. Нодальный слайдер не имеет шкалы, поэтому я наклеил на него стикерс. При помощи деревянного угольника, отметил положение передней линзы объектива:
Эта линза смещается вдоль оптической оси при фокусировке. Поскольку при съёмке панорам используются положения от 0,5м до бесконечности, и перемещение передней линзы в этих пределах менее 0,5 мм, то можно пренебречь столь незначительной погрешностью. В данном случае, я установил фокусное растояние между отметкой 0,5м и бесконечность.
Для эксперимента я разместил оборудование ка показано на фото ниже:
Мишень дальнего плана 1, подсвечена лампой (видна справа вверху). Мишень переднего плана, зубочистка, зафиксирована в куске поролона, на импровизированной подставке. Очень легко позиционируется.
Прежде всего я установил камеру в горизонтельное положение с помощью шаровой головки и выставил обе мишени в центре кадра. Шкала поворотного устройства PCL-1 установлена на 0 градусов. Вот что я видел в окуляре:
Поворачиваю головку на 45 градусов. В этом случае получаем угол обзора 90 градусов. Вариант для замыкания сферы из 4 кадров. Мишнеи расходятся:
Сдвигаем нодальный слайдер, совмещаем мишени:
На стикерсе, наклеенном на нодальный слайдер, делаю отметку - 90 градусов. Повторяю эксперимент для угла поворота 60 градусов. В этом случае угол обзора равен 120 градусов. Вариант сборки панорамы из 3 кадров. и делаю вторую отметку.
Результаты неутешительны. В пределах угла обзора 120 градусов нодальная точка находится а расстоянии 14 мм от кромки передней линзы, на больших углах обзора начинает смещаться к переднему краю. Nikkor 10,5mm спроектиован для камер с кроп-фактором 1,6 и не предназначен для использования на полном 35мм кадре.
Повернув камеру на 90 градусов, для совмещения мишеней переднего и заднего плана пришлось сдвинуть одальный слайдер почти до кромки передней линзы!
Вот сейчас нам потребуется значение угла обзора измеренное для кадра 36 х 24 мм FOV =150. При съемке сферы из трёх кадров мы получаем прекрытие между кадрами 150*3-360=30 градусов. Т.е. необходимо использовать положение нодальной точки на отрезке от 120 градусов (положение 14мм) до 180 градусов ( пердняя кромка линзы).Получается, что при использовании Nikkor 10,5mm на камерах с плноформатной 35мм матрицей принципиально невозможно избавится от параллакса. Экспериментально было устанослено, что при работе с использованием слимротатора, удовлетворительный результат получается при установке нодальной точки на 5-4 мм от передней кромки линзы. Да, возникают проблемы с нижней частью панорамы, где угол обзора приближается к 180 градусам. Но с этим придётся смириться.
Для съёмок, где в зените и надире прирутствуют регулярные структуры, плитка, панели потолка, я рекомендую сместить нодальную точку в положение 2-3 мм относительно края передней линзы. В любом случае избавиться от параллакса полностью не удаётся!
При использовании другого популярного фишая, SIGMA 8mm f:4 возникает аналогичная проблема. Почиать об этом можно на сайте Мишеля Тоби (Michel Toby)
В результате проведённых измерений появилась вот такая диаграма:
Самый большой, чёрный прямоугольник - это матрица полноформатной 35 мм камеры. Белый круг - угол обзора Nikkor 10,5 mm . Красный и синий прямоугольники - размер матриц камер с кроп-фактором APS-H (1,3) и APS-C (1,6) соответственно. Зелёный круг - "зона без параллакса". В этой зоне явление параллакса не наблюдается, нодальная точка находится на расстоянии 14 мм от кромки передней линзы.
