Lite information om Zoom-Nikkor 18–200 mm

Text och bild av Peter Andrén

peter.andren (snabel-a) gmail.com

Det här är inte en recension av "Nikon AF-S DX VR Zoom-Nikkor 18–200 mm f/3.5-5.6G IF-ED" zoomobjektiv. Jag presenterar endast en mängd teknisk data som jag tror kan vara intressant för fler än mig själv. Vill du läsa en allmän recension rekommenderar jag den av Ken Rockwell.

Genom att prova mig fram har jag funnit att mitt Nikon 18–200 mm kan leverera följande brännvidder till EXIF: 18, 20, 22, 24, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 34, 35, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 55, 56, 60, 62, 65, 70, 75, 80, 82, 90, 95, 105, 112, 120, 130, 135, 150, 170 och 200 mm. För lägen mellan dessa värden verkar brännvidden avrundas till något av dessa värden. Alltså, om du zoomar in så mycket som går (200 mm med andra ord) och sedan zoomar ut små steg kommer hela tiden 200 mm att registreras tills det "plötsligt" hoppar till 170 mm.

Innehållsförteckning

En strålgångsberäkning!!

Korrigering av distortion

Inträdespupillens position

En strålgångsberäkning!!

Av ett slags nyfikenhet försökte jag mig på en strålgångsberäkning för detta objektiv. Det hela var naturligtvis dömt att misslyckas, men jag kunde inte motstå frestelsen — tänk om jag skulle lyckas. Geometrisk data för objektivet tog jag från en schematisk bild i en Nikon-PDF-katalog, så redan där inträdde väl de första felen. Elementen som är blåa är egentligen asfäriska, men det bortsåg jag från. Refraktions­index antog jag genomgående till 1,5 och justerade några för att få illustrationen att se bra ut. Detta resultat har nog inte så mycket med verkligheten att göra, men om inte annat bringar det lite förståelse till hur komplicerat det är att formge objektiv. Gillar du denna typ av illustrationer har jag många fler på min sida om makrofotografi.

Jag borde väl nämna att jag skrivit programmet för strålgångsberäkningen i ritprogrammet Asymptote (inte olikt MetaPost i konstruktionen). På så sätt gör jag både beräkningarna och bilderna på samma gång. Tonvikten ligger dock på bilderna, som är till för att illustrera koncepten. Ett fullfjädrat strålgångs­beräknings­program kräver nog en hel del arbete.

nikkor_18_200mm.png

Korrigering av distortion

Detta objektiv är skapligt bra vad det gäller distortion, men vid 18 mm är den ändå tydlig. Korregering av distortion kan göras av (åtminstone) tre program vilka har just denna uppgift som sitt "raison d'être". Det dyra alternativet är DxO, budget­alternativet är PTLens, och gratis är fulla. PTLens var gratis fram till någon gång 2006. Gratis­versionen kan fortfarande hämtas hem från Internet Archive.

Sen kan man använda en massa olika allmänna bild­behandlings­program för att korrigera eventuell distortion. Photoshop, GIMP, och convert från ImageMagick är tre exempel som jag vet om, men det finns säkert en massa fler.

Jag koncentrerar mig på fulla i analysen nedan. (fulla kan även korrigera för kromatisk aberration och vinjettering, men det har jag inte tittat på ännu.) Det finns två sätt att korrigera bilden med fulla: antingen anger man korrektions­parametrarna på kommandoraden, eller så instruerar man fulla att hämta värdena i en databas. Databasen som gratisversionen av PTLens använde(r) kan nämligen även fulla använda.

fulla -p -l "Nikkor 18-200mm f/3.5-5.6 G ED-IF AF-S VR DX" img0001.jpg

Detta är givetvis mycket smidigare än att mata in parametrarna a, b, c och d manuellt. Jag redovisar trots detta alla värden i tabellen eftersom det kan vara intressant att se hur de förändrar sig med brännvidden — titta till exempel på "hoppet" mellan 36 och 38 mm. Det ser lite misstänkt ut, tycker jag. Hur som helst, om du vill eller måste köra fulla utan databas blir det någonting i stil med det följande.

fulla -g 0.017598:-0.049569:0:1.031971 img0001.jpg

Det kan även vara kul att köra fulla med "påhittade" parametrar för effektens skull, även om det antagligen är bättre i ett program med grafiskt gränssnitt.

convert från ImageMagick kan användas på ett liknande sätt. Resultaten är mer eller mindre identiska mellan fulla och convert..

convert img0001.jpg -distort Barrel "0.017598 -0.049569 0 1.031971" img0001_corr.jpg

Jag har förstått att detta objektiv är tydligt exempel på så kallad våg­formig distortion, vilket ska korrigeras av parameter c, men den är alltid noll. Men det kanske hanteras av att parametrarna för både a (tunn­formig distortion) och b (kudd­formig distortion) är noll­skilda.

BVhfovabcd
 18  67.4  0.017598  -0.049569  0.000000  1.031971 
 20  62.0  0.013846  -0.036284  0.000000  1.022438 
 22  57.3  0.014189  -0.031869  0.000000  1.017680 
 24  53.2  0.014533  -0.027454  0.000000  1.003877 
 26  49.6  0.014876  -0.023039  0.000000  0.987427 
 27  48.0  0.014100  -0.021066  0.000000  0.985564 
 28  46.4  0.013324  -0.019094  0.000000  0.983701 
 29  45.0  0.012548  -0.017121  0.000000  0.981838 
 31  42.4  0.010997  -0.013176  0.000000  0.978112 
 32  41.2  0.010221  -0.011203  0.000000  0.976249 
 34  38.9  0.008669  -0.007258  0.000000  0.972523 
 35  37.9  0.006502  -0.002366  0.000000  0.969340 
 36  36.9  0.004335  0.002525  0.000000  0.966157 
 38  35.1  0.000000  0.012308  0.000000  0.959791 
 40  33.4  0.000000  0.012422  0.000000  0.959418 
 42  31.9  0.000000  0.012537  0.000000  0.959044 
 44  30.5  0.000000  0.012651  0.000000  0.958671 
 46  29.3  0.000000  0.012266  0.000000  0.959927 
 48  28.1  0.000000  0.011882  0.000000  0.961183 
 50  27.0  0.000000  0.011497  0.000000  0.962439 
 52  26.0  0.000000  0.011113  0.000000  0.963695 
 55  24.6  0.000000  0.010536  0.000000  0.965579 
 56  24.2  0.000000  0.010344  0.000000  0.966207 
 60  22.6  0.000000  0.010785  0.000000  0.964767 
 62  21.9  0.000000  0.011005  0.000000  0.964047 
 65  20.9  0.000000  0.011336  0.000000  0.962967 
 70  19.5  0.000000  0.010699  0.000000  0.965047 
 75  18.2  0.000000  0.010062  0.000000  0.967127 
 80  17.1  0.000000  0.009426  0.000000  0.969207 
 82  16.7  0.000000  0.009171  0.000000  0.970039 
 90  15.2  0.000000  0.009462  0.000000  0.969087 
 95  14.4  0.000000  0.009645  0.000000  0.968492 
 105  13.1  0.000000  0.010009  0.000000  0.967302 
 112  12.2  0.000000  0.009414  0.000000  0.969246 
 120  11.4  0.000000  0.008733  0.000000  0.971469 
 130  10.6  0.000000  0.007883  0.000000  0.974247 
 135  10.2  0.000000  0.007708  0.000000  0.974820 
 150  9.16  0.000000  0.007182  0.000000  0.976539 
 170  8.08  0.000000  0.006480  0.000000  0.978831 
 200  6.88  0.000000  0.005237  0.000000  0.982891 

Distortion vid 18 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 20 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 22 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 24 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 26 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 27 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 28 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 29 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 31 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 32 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 34 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 35 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 36 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 38 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 40 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 42 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 44 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 46 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 48 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 50 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 52 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 55 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 56 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 60 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 62 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 65 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 70 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 75 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 80 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 82 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 90 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 95 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 105 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 112 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 120 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 130 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 135 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 150 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 170 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Distortion vid 200 mm. Placera pekaren över bilden för den korrigerade versionen.

Inträdespupillens position

Det här med inträdes­pupillen (alt. ingångs­pupillen, nodal­punkten, nod­punkten, etc.) är ett vitt omtalat ämne på nätet. På engelska heter det entrance pupil men kallas ofta för nodal point. De personer som har en åsikt i nomenklatur­frågan brukar hävda att entrance pupil är det korrekta. Jag skriver fortsättningsvis inträdes­pupillen på svenska då det låter bäst på något sätt.

Hur som helst, det är runt inträdes­pupillen man ska rotera kamera plus objektiv för att få över­lappande bilder utan parallax­fel. Vill man ta panorama­bilder med föremål både i förgrunden och i fjärran är detta väldigt viktigt. Det har redan skrivits så mycket om detta att jag inte bryr mig om att upprepa allt.

Men var är då inträdes­pupillen för Nikons 18–200 mm objektiv? Först trodde jag att jag skulle hitta dem på nätet någonstans, men icke. Entrance Pupil Database såg lovande ut, men det fanns bara ett fåtal objektiv där och kvaliteten på data verkade inte vara så hög. Så jag mätte ut den själv, och har kommit fram till följande:

Brännvidd  Avstånd till inträdespupillen
18 mm60 mm
35 mm45 mm
62 mm17 mm
105 mm-42 mm

Det som kallas Avstånd till inträdespupillen i tabellen ovan är avståndet från objektivets kontakt­plan med kameran. Avståndet till centrum av stativ­skruven är ytterligare 42,4 mm för en Nikon D300. Dessa värden blir då: 102,4; 87,4; 59,4 och 0 mm. Detta betyder att man kan ta bilder utan parallaxfel utan panorama­huvud på stativet med bränn­vidden 105 mm. För bränn­vidder längre än 105 mm hamnar alltså inträdes­pupillen bakom kameran. Detta kan enkelt kontrolleras genom att zooma in max, sätta kameran i A-läge, trycka in knappen för ned­bländning, och titta in i objektivet framifrån. Bländaren ser då ut att befinna sig en bra bit bakom själva kameran.

Copyright 2010 Peter Andrén.