2014年1月25日 星期六

[量測鏡片組焦距值] 拆解SIGMA變焦鏡,建立實驗環境來量測焦距值。

基於前些日子我們拆解了SIGMA 35mm-135mm的鏡頭。請參考一下連結:
(拆解SIGMA 35mm-135mm鏡頭)

我們獲得了一些鏡組,其中包含凸透鏡組*3  凹透鏡組*1


在查詢了一系列資料之後,我們希望能量測出各個鏡組的焦距值
並藉由這些紀錄,重新打造一個自製的鏡頭組(帥氣吧 XD)

所以首先讓我們開始建立實驗環境吧!!!



量測方法:

一般量測方式有工業儀器測量、簡易實驗測量兩種。
工業儀器測量 太貴啦!!! (翻桌)
因此我們採用簡易測量,方法有兩種。
  • 牛頓法:
牛頓法測凸透鏡焦距。P為光源位置,Q為屏像位置。
可計算物距(p)與像距(q),進而計算焦距(f)。

牛頓法測凹透鏡焦距。P為光源位置,Q為虛像定位片。
人位於透鏡右側同時觀察成像與虛像定位片,前後移動虛像定位片直到兩者無相對移動為止。可計算物距(p)與像距(q),進而計算焦距(f)。

  • 平行光法:
平行光法測凸透鏡。像距(q)必須大於物距(p)的10倍才可視為平行光。
移動鏡片L與P之間的距離,直到Q清楚成像此時物距(p)等同於焦距(f)。

平行光測凹透鏡。沒有測試,列出圖僅供參考。

實驗環境建構:

1. 第一版牛頓法環境建構:

採用紙碗巴斯光年紙膠帶作為固定手電筒跟鏡片之間的距離,藉由紙屏成像來測定物距(p)以及像距(q)。接著便可經過運算求出焦距(f)。
圖中可見一男子專注地在對焦。


實驗環境側拍圖。中央為待測凸透鏡,左側為光源、右側為成像屏。

圖中將光源以紙板擋掉一半作為判定倒立的依據。

移動屏幕確定清晰影像。

手工計算焦距中...

2. 平行光測量法環境建構:

下圖由於採光不好加上拍攝人員疑似手抽蓄不止,造成印象派畫風請各位見諒<(_ _)>
藉由測量平行光的清晰度,可以測定透鏡的焦距。



3. 第二版牛頓法實驗環境:

採用高檔的ipad air精裝紙盒做為屏幕,採用量身打造高度相同的紙盒做為光源透鏡的支撐架。整體的質感彷彿上升了呢!


 第二版實驗側拍圖。

開始準備放棄手工計算,投向電腦的懷抱。

可憐的奴工與可怕的監工。

最後列出這系列鏡組的測試資料,給大家做參考!
由於凹透鏡的測定比想像中困難,因此我們也還在解決當中。
如果你有好的辦法,請通知我們!

4. 最終結果呈現:

謝謝大家觀看,有任何問題歡迎詢問,如果我會的話一定解答  XD

參考資料

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