視角

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
A camera's angle of view can be measured horizontally, vertically, or diagonally.

在攝影學中,視角(angle of view)是在一般環境中,相機可以接收影像的角度範圍,也可以常被稱為視野

視角(angle of view)與成像範圍(angle of coverage)是不同的,他是描述鏡頭可以擷取的影像角度,一般來說鏡頭的成像圈都夠大到涵蓋底片或者感光元件(或許會有一點點的邊緣暗角)。假如鏡頭的成像範圍無法涵蓋整個感光元件,則成像圈會被看見,一般會伴隨嚴重的邊緣暗角,在這個狀態下,視角會被成像範圍所限制。

計算一台相機的視角[编辑]

針對直線投射鏡頭(無空間扭曲)產生的遙遠物體影像,有效焦距與影像格式尺寸足以定義視角。 計算非線性影像相對複雜許多,而且在大部分的實際應用上並不是非常有用。(在透鏡扭曲的的情況下,譬如魚眼鏡頭,有扭曲的長段鏡頭可以比較低扭曲的短鏡頭有較寬的視角)[1] 視角也許可以用水平(從影像的左端至右端),垂直(從影像頂端至底端)或者斜角(從影像一角至對角)等方式計算出來。

對於直線投射影像,視角 (α)可以由被選擇的大小(d),以及有效焦段(f)計算出來如下:[2]

\alpha = 2 \arctan \frac {d} {2 f}

d表示底片(或感光元件)的大小再一個方向的計算。譬如,對於36mm寬的底片,d = 36 mm 可以被拿來取得水平視角。 由於這是三角函數方程式,視角不會與焦距呈現性關係。然而,除了寬角度鏡頭,他是合理的近似\alpha\approx \frac{d}{f} 弧度或 \frac{180d}{\pi f} 角度。

有效焦距趨近等於標示的鏡頭焦距(F),除了微距攝影鏡頭至拍攝物距離與焦距接近。在此案例中,放大倍率(m) 必須加以考慮:

f = F \cdot ( 1 + m )

(在攝影學中 m 通常被定義為正值,儘管是被顛倒的影像。) 舉例來說, 在放大倍率1:2的狀況下, 我們發現 f = 1.5 \cdot F 而與一個對遠處的物體具有相同焦距相比視角減少了33%。

另一个影响因素在微距攝影中,是 lens asymmetry (镜头 asymmetric 是指镜头的光圈从前后看上去大小不一的情况)Lens asymmetry 会造成节面(nodal plane)与 pupil positions。 The effect can be quantified using the ratio (P) between apparent exit pupil diameter and entrance pupil diameter. The full formula for angle of view now becomes:[3]

\alpha = 2 \arctan \frac {d} {2 F\cdot ( 1 + m/P )}

视角还可以用 视野表 (FOV tables)或纸张,或镜头计算软件来求出。[4]

示例[编辑]

假设一个 35mm 相机,安装了一个焦距为 F = 50 mm 的镜头。35mm 相机的影像规格是 24mm(垂直)× 36mm(水平),对角线距离约为 43.3mm.

在无限远对焦时,f = F,视角为:

  • 水平方向,\alpha_h = 2\arctan\frac{h}{2f} = 2\arctan\frac{36}{2 \times 50}\approx 39.6^\circ
  • 垂直方向,\alpha_v = 2\arctan\frac{v}{2f} = 2\arctan\frac{24}{2 \times 50}\approx 27.0^\circ
  • 对角线方向,\alpha_d = 2\arctan\frac{d}{2f} = 2\arctan\frac{43.3}{2 \times 50}\approx 46.8^\circ

References and notes[编辑]

  1. ^ http://www.the-digital-picture.com/reviews/canon-ef-15mm-f-2.8-fisheye-lens-review.aspx
  2. ^ Ernest McCollough. Photographic Topography. Industry: A Monthly Magazine Devoted to Science, Engineering and Mechanic Arts (Industrial Publishing Company, San Francisco). 1893: 399–406. 
  3. ^ Paul van Walree. Center of perspective. 2009 [24 Januari 2010]. 
  4. ^ CCTV Field of View Camera Lens Calculations by JVSG, December, 2007

參看[编辑]

外部連結[编辑]

Template:Photography subject