¿Hay alguna manera de calcular la distancia de enfoque de una lente sin fijar al tomar una foto a través de ella?

La respuesta es probablemente sí en un sentido matemático, pero probablemente no en el sentido práctico.

El problema es que las lentes están diseñadas para enfocarse en un sensor que está a una distancia fija del elemento trasero de la lente. Cuando mueve la lente más lejos, cambia las características de la imagen al agrandarla y al reducir la distancia focal frente a la lente (puede ver la forma en que funcionan los tubos de extensión para algunos detalles). Es como balancear una lupa frente a usted para observar de cerca un objeto … cualquier cosa se mueve lo más mínimo y todo cambia.

Lo haría de manera analógica con la cámara tomando la imagen montada en un trípode para evitar cualquier movimiento en ese extremo y colocaría la otra lente para que no se mueva mientras ajusta el enfoque. Deberá usar una lente rápida porque la imagen se atenuará rápidamente (cualquier cambio de distancia desde la parte posterior de la lente causará un cambio al cuadrado en el área sobre la que se extiende la luz).

Otro enfoque es tener una pantalla translúcida detrás de la lente (como el cristal de enfoque en la parte posterior de una cámara de visión. Esto fija la distancia focal desde la parte posterior de la lente y puede enfocar la imagen en su pantalla de enfoque y tomar una foto de ese.

En cualquier caso, habrá una diferencia sustancial en la cantidad de luz recibida fuera de la lente y a través de la lente. Un filtro graduado de densidad neutra probablemente ayudará a equilibrar la luz de la imagen proveniente de las dos fuentes.