Pourquoi des objets éloignés sont-ils inversés à travers un objectif mais pas à travers le viseur?

Lorsque je regarde à travers un objectif, l'image d'objets éloignés est inversée, mais lorsque je regarde le viseur sur mon appareil photo, ce n'est pas le cas. Pourquoi est-ce?

J'ai du mal à comprendre pourquoi les objets éloignés sont inversés en premier lieu.

Quelqu'un pourrait-il fournir une explication ou des diagrammes de rayons (en utilisant de préférence une source ponctuelle sur un objet et en incluant la lentille dans l'œil humain)?

EDIT: Merci à tous, je comprends maintenant pourquoi les objets éloignés d'un objectif semblent inversés. Mais est-ce que quelqu'un peut maintenant expliquer comment les éléments de la caméra font apparaître des objets inversés loin dans le bon sens sans faire apparaître les objets normaux proches à l'envers?

EDIT 2: Je ne peux pas fournir d'image pour le moment parce que je suis à l'école mais vous savez comment lorsque vous regardez à travers une loupe et que les objets éloignés seront inversés et flous, mais les objets proches seront nets et droits (normal)?

C'est ce qui se passe lorsque je regarde à travers les objectifs de mon appareil photo alors qu'ils ne sont pas fixés à l'appareil photo, mais lorsqu'ils sont fixés à l'appareil photo et que je regarde à travers le viseur (ou sur un film traité), les objets de l'image produite sont tous la même orientation.

Cela signifie-t-il que l'objectif ne produit pas réellement d'images comme le ferait une loupe parce que les objets sur les images produites sur film sont tous de la même orientation? Ou cela signifie-t-il qu'une loupe ne produit pas réellement d'objets avec des orientations différentes ?? Si une loupe ne fonctionne pas, alors pourquoi ressemble-t-elle à cela et les diagrammes de lentilles convexes sont-ils erronés (ils montrent une image virtuelle droite pour les objets proches et de vraies images à l'envers pour les objets éloignés)? Une loupe n'est-elle pas juste une lentille convexe?

Cela ressemble à une loupe lorsque je regarde à travers la lentille. C'est pourquoi j'ai pensé que l'objectif produisait alors des objets avec des orientations différentes. Cela va également avec les diagrammes de lentilles convexes ci-dessous qui montrent des objets avec différentes orientations.

La lentille produit-elle des objets d'orientations différentes ou pas ??? Sinon, pourquoi cela ressemble-t-il quand je regarde à travers la lentille, et également sur la base des diagrammes de lentilles convexes, il semble que cela devrait. Si ce n'est pas le cas, comment les autres objectifs d'un accessoire d'appareil photo peuvent-ils corriger l'objectif convexe? Et si c'est le cas, pourquoi le film et le viseur montrent-ils des objets avec la même orientation?

Désolé de demander autant. C'est tellement déroutant!

EDIT 3: Voici comment je pensais qu'un objectif d'appareil photo fonctionnerait:

J'ai oublié de mentionner dans EDIT 2 qu'il semble que les objets proches ne devraient même pas apparaître sur le film sur la base des diagrammes.

Je ne comprends toujours pas ... = (

EDIT 4: Donc, les objets très proches de l'objectif de la caméra ne devraient pas apparaître sur le film, n'est-ce pas?

Alors ... Pourquoi tous les objets dans le viseur apparaissent-ils droits ??? Étant donné que mon œil ravive à la fois les rayons lumineux des objets proches (images verticales virtuelles) et des objets éloignés (images réelles inversées), les objets proches ne devraient-ils pas vraiment se fermer et les objets plus éloignés ont des orientations différentes? Tout comme regarder directement à travers l'objectif? Comment le viseur change-t-il quoi que ce soit?

EDIT 5: Merci beaucoup à tous. Merci pour l'aide.

"Tout ce qui est suffisamment proche pour former une image virtuelle n'est pas focalisé sur l'écran de focalisation"

Disons donc que je mets un stylo juste devant l'objectif et que je le regarde directement. L'image que je vois est droite, ce qui signifie que c'est une image virtuelle. Supposons maintenant que j'attache l'objectif à l'appareil photo et que je regarde dans le viseur. Je peux toujours voir le stylo mais il est flou (car la focale est plus longue, non?). L'objectif forme une image virtuelle du stylo mais je peux toujours le voir dans le viseur. Pourquoi est-ce? Si le viseur me montre exactement ce qu'il y aurait sur le film, il ne devrait pas du tout montrer le stylo (basé sur les diagrammes de l'image ci-dessus).

EDIT 6: Peut-être que cela devrait former une image floue. Comme une caméra à trou d'épingle ou quelque chose. En tout cas merci pour toute l'aide à tous. Je sais que cela peut être frustrant d'essayer de m'enseigner. Je peux être assez dense parfois.

Il est "assez facile" d'expliquer la question de base avec un diagramme à rayons ou des moyens similaires - voir ci-dessous
MAIS il est important de réaliser que la raison pour laquelle les images du viseur ou de l'œil humain ne sont pas inversées est "par conception" ou "parce que" ( choisissez-en un, tous deux essentiellement identiques). C'est-à-dire que le système exige que le résultat soit d'une certaine manière, de sorte que toutes les étapes requises pour mettre en œuvre le résultat soient fournies.

Dans le cas d'un viseur, des lentilles, des miroirs ou des prismes supplémentaires (ou une combinaison de ceux-ci) sont ajoutés au besoin pour obtenir le résultat final. La vraie question n'est pas «pourquoi est-ce ainsi» mais comment cela se fait-il.

Dans le cas de l'œil humain, l'image sur la rétine EST inversée et le cerveau la regarde dans la "bonne direction" en ce qui concerne le spectateur.

Les informations ci-dessous de cet excellent site montrent comment fonctionne l'inversion de base.

Voir aussi -> Plus sur les diagrammes de rayons

Dans le cas de l'œil, l'image est inversée: {d' ici - low tech mais intéressant }

http://www.quantumtheatre.co.uk/Lights%20&%20Sounds%20notes%20Key%20Stage%202_files/image022.jpg

IMPORTANT:

Notez que bien que l'image ci-dessus attire votre attention car elle montre une inversion, elle montre en fait très mal comment fonctionne le cristallin. Comme la lentille oculaire est de plus en plus intégrée dans la cornée, l'interaction air-cornée effectue la majeure partie de la lentille tandis que l'interface cornée-lentille ne gère qu'environ 10% de la flexion totale.

Une excellente discussion à ce sujet est disponible ici - voir Dans votre œil et une image raisonnablement correcte de la façon dont la lumière est réellement courbée par l'œil est montrée ci-dessous.

Ce lien fournit une bonne réponse (parfois complexe) à votre question.

En bref:

• Un élément de lentille normal grossit mais est limité à un certain facteur de grossissement
• Les combinaisons de lentilles complexes peuvent obtenir plus d'agrandissement et peuvent inverser l'image en raison des différents attributs des lentilles et de leur utilisation dans l'objectif. (Vous pourriez attraper le faisceau d'un objectif derrière son point focal et le recentrer avec un autre objectif-> inverse l'image)
• Un pentaprisme inverse l'image lorsqu'elle est envoyée au viseur, vous avez donc le "look" final de l'image et pouvez travailler avec.

"Anti-focalisation" d'objets situés à moins d'une focale de l'objectif:

• Cela répond à l'une des questions qui se sont posées lors de vos "modifications" mais qui n'est pas impliquée dans votre ligne d'objet.

La question: Ceci est une précision de votre question - tout le texte vous appartient.

• J'ai oublié de mentionner dans EDIT 2 qu'il semble que les objets proches ne devraient même pas apparaître sur le film sur la base des diagrammes.

• EDIT 4: Donc, les objets très proches de l'objectif de la caméra ne devraient pas apparaître sur le film, n'est-ce pas?

• "Tout ce qui est suffisamment proche pour former une image virtuelle n'est pas focalisé sur l'écran de focalisation"

• Disons donc que je mets un stylo juste devant l'objectif et que je le regarde directement. L'image que je vois est droite, ce qui signifie que c'est une image virtuelle. Supposons maintenant que j'attache l'objectif à l'appareil photo et que je regarde dans le viseur. Je peux toujours voir le stylo mais il est flou (car la focale est plus longue, non?). L'objectif forme une image virtuelle du stylo mais je peux toujours le voir dans le viseur. Pourquoi est-ce? Si le viseur me montre exactement ce qu'il y aurait sur le film, il ne devrait pas du tout montrer le stylo (basé sur les diagrammes de l'image ci-dessus).

• EDIT 6: Peut-être que cela devrait former une image floue. Comme une caméra à trou d'épingle ou quelque chose.

Ce que vous décrivez est exactement ce qui se passe, mais parce que la défocalisation des objets plus proches qu'une distance focale de l'objectif est progressive à mesure que la distance à l'intérieur du point focal augmente - comme le suggère votre diagramme - ils ne "disparaissent" pas seulement lorsqu'ils entrent à l'intérieur la distance critique - ils deviennent plutôt progressivement plus indistincts à mesure qu'ils se rapprochent de la face de l'objectif.

Les images ci-dessous montrent des exemples raisonnablement extrêmes de cette "fonctionnalité" utilisée à bon escient pour supprimer presque complètement les éléments proches de la photo - dans ce cas, les barres verticales et un maillage raisonnablement lourd sont bien "disparus en étant défocalisés et répartis si largement que non être remarqué.

Les objets de premier plan (dans ce cas un maillage épais et des barres de cage) qui sont plus proches de l'objectif que sa distance focale sont "anti-focalisés" au point de quasi-invisibilité.

Votre diagramme 3 avec des barres de cage a ajouté:

C'est l'une de mes "astuces" standard pour photographier des objets dans des cages et des environnements similaires où il y a une couche d'obscurcissement incomplète que vous pouvez affronter. Un "truc" extrêmement utile.

Sur cette photo, il y a des barres de cage très proches de l'élément avant de l'objectif - aussi près que possible. J'utilise cette méthode pour "abandonner" avec succès même des barres assez solides. Dans ce cas, il s'agit de barres de cage d'épaisseur normale. La distance par rapport à l'élément avant est inférieure à 50 mm et il s'agit d'un objectif 50 mm f1.8. Il y a des effets optiques présents mais ils ne sont normalement pas remarqués par la plupart des téléspectateurs. La version haute résolution de ceci est ici et cliquez sur l'icône de téléchargement 2e à droite en haut de la photo. Cela donne un bien meilleur aperçu de ce que vous NE POUVEZ PAS voir.

BARRES DE CAGE ENTRE OISEAU ET VISIONNEUSE

Ceci est un exemple encore meilleur, en ce sens qu'il y a un petit pas de maille carrée très épais entre l'appareil photo et le sujet (je pense pas plus de carrés de 20 mm - je peux vérifier d'autres photos). Cela utilisait un objectif 18-250 à 18 mm, f6,3 * Voir les photos montrant le maillage qui était présent sur la 2e photo ci-dessous. Visuellement, le maillage gâche la présentation de l'oiseau et la caméra «voit» l'oiseau bien mieux que l'œil.
Même photo sur facebook ici

TRÈS GRAND ÉPAISSEUR ET TRÈS MOCHE ENTRE OISEAU ET VISITEUR

(*) J'ai initialement dit que cela avait été pris avec un objectif 50 mm f1.8 mais après avoir vérifié l'original, j'ai changé les détails, comme ci-dessus.

Si un objectif convergent a une distance focale f, un sujet qui est la position p par rapport à l'objectif générera une image à l'emplacement q = f / (f / p-1) [l'équation fondamentale est f / p + f / q = - 1]; le rapport des tailles d'image sera de p: q. Lorsque p et q ont le même signe, l'image sera du même côté de l'objectif que l'objet et le rapport de taille sera positif. Lorsque p et q ont un signe opposé, l'image sera du côté opposé de l'objectif, le rapport de taille sera négatif (impliquant une image inversée).

Notez également que si une image formée par un objectif est utilisée comme "sujet" pendant une seconde, ce deuxième objectif ne se souciera pas de quel côté du premier objectif l'image apparaît, ni même de quel côté de l'objectif. deuxième lentille l'image apparaît; la même formule de position et de taille s'applique. La distinction entre images virtuelles et réelles n'est pertinente que lorsque vous essayez de placer une cible (comme une feuille de film) sur le plan focal, et peut s'exprimer le plus simplement en observant que les objectifs ne peuvent rien faire s'ils ne sont pas situés entre le sujet réel et la cible focale prévue; si l'objectif final présentait une image virtuelle, cela impliquerait que la cible devrait être entre le sujet réel et l'objectif final, ce qui rend cet objectif final non pertinent.

Un télescope ou un autre instrument similaire utilisera un objectif ou une séquence d'objectifs pour focaliser une image, puis utilisera un autre objectif ou une séquence d'objectifs qui "regarde" cette image pour focaliser une autre image, etc. Le premier objectif produira une image qui est au moins une distance focale de celui-ci. Dans un télescope, le deuxième objectif est placé de telle sorte que l'image soit toujours du même côté que le spectateur. Dans une telle situation, le deuxième objectif fera la mise au point d'une image à moins d'une distance focale. Les sujets qui étaient infiniment loin du premier objectif seront focalisés presque infiniment loin derrière le second, ce qui rend le terme f / p proche de zéro, produisant ainsi une image d'une distance focale derrière le second. Les sujets qui sont infiniment loin du premier objectif seront focalisés à une distance discrète derrière le second, et produira une image dont la distance de l'objectif est encore plus courte. L'effet net est que, quel que soit l'emplacement de l'image d'origine, le deuxième objectif produira une image située entre zéro et une distance focale. Étant donné que le premier objectif a produit une image du côté opposé au sujet d'origine, il inversera l'image; puisque le deuxième objectif a produit une image du même côté que son "sujet" (le sujet était une image située du même côté que le spectateur), il n'inversera pas l'image.

De nombreux types d'appareils télescopiques destinés à l'observation des yeux ajoutent une troisième lentille qui est située de telle sorte que l'image provenant de la deuxième lentille sera toujours nettement supérieure à une distance focale devant elle. Cette lentille va donc recentrer l'image formée par les deux premières lentilles pour former une seconde image qui se trouve du côté opposé de la troisième lentille de la seconde. Parce que cette image et son sujet seront sur les côtés opposés du troisième objectif, le troisième objectif provoquera une deuxième inversion, retournant ainsi l'image à la verticale.

En ce qui concerne la question d'origine, la raison pour laquelle un viseur télescopique montre toujours des objets en position verticale est que, tandis que des sujets trop proches peuvent faire en sorte que l'objectif principal génère une image qui est presque infiniment éloignée du deuxième objectif, le deuxième objectif produit toujours une image qui se situe entre zéro et une distance focale au-delà, de telle sorte que la lentille de visualisation finale ne verra jamais un objet si proche qu'il changera son comportement inverseur.