kacalapy

Что такое «угол зрения» в фотографии?


Объектив Терминология Фокусное расстояние Урожай-фактор Поле зрения Фото

Я читал в Руководстве по покупке линз @ neocamera :

Фокусное расстояние определяет угол обзора, видимый через объектив для заданного размера датчика. С полнокадровым датчиком объектив дает тот же угол обзора, что и на 35-миллиметровой пленочной фотокамере. С меньшим датчиком угол обзора становится меньше. Коэффициент урожая, также называемый FLM, представляет собой отношение, представляющее разницу в эквивалентных фокальных длинах. Таким образом, 150-мм полнокадровый DSLR, такой как Nikon D700, дает тот же угол обзора, что и 100 мм на D7000, поскольку его FLM составляет 1,5X.

Короткие фокусные расстояния показывают больший угол обзора по сравнению с более длинными. [...]

С точки зрения непрофессионала, что такое угол зрения? Это то же самое, что и фокусное расстояние? Если нет, то как оно отличается? Как он используется? Почему мне нужно знать об этом?

Ответы


mattdm

В условиях непрофессионала (предполагая, что мирянин знает какую-то очень основную геометрию), представьте свой нос как точку треугольника. Левая сторона треугольника - левый край вашего периферийного видения, а правая сторона - правый край. Горизонтальный угол обзора - это просто угол между этими краями, а вертикальный угол обзора - одно и то же для вверх и вниз.

Для человеческого глаза угол зрения примерно 95 °, но так как ваши глаза перемещаются бессознательно, а ваш мозг заполняет детали, он чувствует себя намного шире.

Термины поля зрения и угла зрения в основном взаимозаменяемы - угол обзора является одним из способов измерения поля зрения. (Можно также сказать что-то вроде «10 метров на расстоянии 20 метров» ... это описывает разные аспекты одной и той же геометрии, а с помощью основного тригона можно выяснить одно от другого).

Как говорится в тексте, «Фокусное расстояние определяет угол обзора, видимый через объектив для заданного размера датчика». Это также основной триггер, и вы можете нарисовать его на листе бумаги и измерить для себя. Очевидно, что с линзой это трехмерная проблема, но мы можем просто рассмотреть горизонтальное измерение и уменьшить его до двух. (Представьте себе, что это нисходящий взгляд на мир.)

Нарисуйте линию длиной 23,6 мм - ширину датчика в вашем D7000 (и многих подобных камерах) - в центре внизу пустого листа.

Вы можете просто посмотреть на изображения, которые я сделал ниже, но если вы практический ученик, как и я, действительно полезно на самом деле вытащить настоящую бумагу, цветные карандаши и линейку, а также следовать в Физический мир.

Из центра этой линии нарисуйте светлую перпендикулярную линию от этого центра до середины страницы, так что у вас есть инвертированная форма T. (Это для удобства. Подумайте об этом как о «линии к тому, на что вы указываете камеру».)

Шаг 1 + Шаг 2: датчик aps-c с перпендикулярной направляющей линией

Измерьте от вашего датчика вдоль центральной линии, которую вы только что нарисовали. Поместите точку на 35 мм. Назовите этот «35-миллиметровый объектив». Это представляет собой отверстие для отверстий идеальной 35-миллиметровой линзы.

Теперь измерьте ваш датчик вдоль центральной линии. Поместите точку в 50 мм. Назовите этот «50-миллиметровый объектив». (И, конечно, это представляет собой отверстие в отверстии идеальной 50-миллиметровой линзы).

Шаг 3 + Шаг 4: точки для линз

С помощью линейки выровняйте линию от левого края вашей сенсорной линии через 35-миллиметровую апертурную точку и продолжайте всю дорогу до края страницы. Затем сделайте то же самое с правого края сенсорной линии. Это должно создать большую X форму. Назовите обе линии верхнего конуса поля зрения «35 мм».

Шаг 5: Угол обзора APS-C с 35-миллиметровым объективом

Сделайте то же самое с 50-мм объективом. Обозначьте это, конечно, «поле зрения 50 мм».

Шаг 6: угол обзора APS-C с объективом 50 мм

Теперь вы можете прямо видеть, что более короткое фокусное расстояние дает более широкое поле обзора. Все, что находится внутри этих линий, будет в вашей картине, и все снаружи будет не в кадре. Обратите внимание, что объектив может проектировать гораздо более широкий конус света, который не все падает на датчик - линии, которые вы рисовали, игнорируют это, поскольку свет, который не записан, не имеет большого значения .

Если вы измеряете угол, вы должны увидеть, что он составляет 36,5 ° для 35-миллиметрового объектива и около 26 ° для объектива 50 мм.

Затем еще два эксперимента:

Эксперимент 1. Выберите несколько фокусных расстояний (15 мм, 200 мм) и посмотрите, что они вам дают.

Шаг 8: 15-мм объектив

Эксперимент 2: Увеличьте размер сенсорной линии до 36 мм, как в полнокадровых камерах Nikon «FX». Разумеется, держите линию в центре на той же точке. Используйте те же самые точки объектива, но нарисуйте новые линии X на большой левый и правый края сенсора. Сразу видно, что включение этой дополнительной части светового конуса значительно расширяет записанное поле зрения того же фокусного расстояния.

Обратите внимание, что 35-мм на вашем D7000 дает примерно поле зрения 50 мм на FX - вот почему люди говорят о «эквивалентных» объективах.

Шаг 10: Полный кадр

Вы можете видеть, что линии для APS-C 35 мм и «Full-Frame» 50 мм не соответствуют друг другу, как можно было бы ожидать «эквивалента». Это потому, что это немного сокращается на малом расстоянии. Если вы вернетесь на несколько миллиметров, он будет правильно выстраиваться (но слегка измените перспективу). Линии примерно параллельны, хотя, так что эти несколько миллиметров все еще всего несколько миллиметров по всей комнате, где они несущественны. Если вы нарисуете это на действительно большом листе бумаги вместо этого маленького экранного экрана, это станет ясно. (И, конечно же, они не совсем параллельны, потому что линзы не совсем соответствуют коэффициенту урожая - точнее, 32,7777 ... мм и 50 мм. Ах, реальный мир, всегда мешающий объяснять вещи Просто действуют другие факторы реального мира, например, изменение фокусного расстояния с расстоянием фокусировки, а также фокусное расстояние, записанное на объективе, часто округляется до красивого номера.)

Это аккуратно (я надеюсь) отвечает на вопрос о взаимосвязи между фокусным расстоянием и углом зрения / поле зрения, а также объясняет влияние разных размеров датчиков - и, в качестве бонуса, показывает, как обрезка взаимозаменяема с масштабированием (если вы не против использования меньшего количества вашего сенсора).

kacalapy
идеально. теперь все ясно! какое великое объяснение, тысяча спасибо. это отвечает на большую часть двусмысленности, с которой я сталкиваюсь сейчас, выбрав первую покупку объектива. я добавляю новый вопрос об этом сейчас, и ваш ответ сделает этот вопрос гораздо более целенаправленным. единственный другой фактор - получить диафрагму, пригвожденную вниз, так как я хочу посмотреть объектив, чтобы помочь с съемкой людей в помещении (с низким освещением), используя ручную стабилизацию.

Critical Skill
большое объяснение. благодаря!!

Umesh Awasthi
Я просмотрел пару статей, чтобы получить представление об этом ... но не был достаточно ясен ... Спасибо за это замечательное объяснение и поместим ваше время в него

Andy M
Очень аккуратно, спасибо за детали и ваше время!

jiggunjer
Можно также сказать, что AoV определяет увеличение, так же, как оно определяет FoV. Все та же геометрия. Основания треугольников на этих изображениях также указывают относительные увеличения.

Mart Oruaas

Фокусное расстояние - это свойство линзы.

Угол зрения - это то, что говорит его название - подмножество пространства, которое вы можете видеть, и оно зависит от фокусного расстояния и используемого размера кадра. http://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_view

Угол зрения - это то, что на самом деле имеет значение на практике. Фокусное расстояние объектива просто удобнее использовать в качестве эквивалентного значения, когда размер кадра фиксирован и хорошо известен (например, стандартный 35-мм кадр). В качестве логического результата в настоящее время размер датчика обычно упоминается вместе с фокусным расстоянием объектива, чтобы понять, какой угол обзора используется.

kacalapy
можете ли вы перевести это на непрофессионалы? или еще лучше представить пример в реальном мире

jiggunjer
Я считаю, что на практике FoV более полезен, чем AoV.

greg g

Последнее, что задавали в запросе, было то, почему мы должны заботиться об этом. Позвольте мне ответить на этот вопрос. Я пытался решить, будет ли получение 20-миллиметрового объектива для моей камеры с коэффициентом урожая в 1,5 раза, учитывая тот факт, что у меня уже есть 24 мм. Вот цифры (от онлайн-калькулятора). На корпусе Dx 24 дает вам горизонтальную горизонтальную, 36,9 вертикальную и 63 градусную диагональю. 20 обеспечивают 61,9, 43,6 и 71,6 соответственно. Но когда вы смотрите на то, что находится в кадре, эти цифры складываются. На расстоянии 10 футов от датчика 24 охватывает площадь 10 футов на 6,7 фута или 67 квадратных футов. 20 мм рамы 96 квадратных футов (12x8) на том же расстоянии. В 20 футах разница в том, что находится внутри рамы, составляет 118 квадратных футов (266 v 384). Таким образом, 20-миллиметровый объектив охватывает 44,4% больше земли в пределах его рамки на 20 футов, чем 24 мм.

Тем не менее, если вы можете сделать резервную копию на 2 фута от 10-футового предмета, увеличив расстояние до датчика до 12 футов, то точно такое же поле зрения доступно с 24 мм, как на 10 футах с 20 мм. В 20 футах вам нужно будет подняться на 4 фута. Таким образом, в ситуациях, когда вы стреляете, это один или два шага назад, что вы можете предпринять (имея в виду, что изменение расстояния к вашему объекту также меняет перспективу)?

Конечным результатом для меня является то, что я еще не определился. Но, по крайней мере, я определил свою дилемму. Вот почему имеет место угол и поле зрения. (Разумеется, широкоугольный зум, возможно, решит мою дилемму, но, чтобы сохранить эквивалентную скорость, цена на покер повышается более чем на 1400 долларов и 1,5 фунта, и, избегая этого, я почему-то вернулся к простым номерам. )

ysap
Если быть точным, я думаю, что проблема стереометрическая, а не тригонометрическая, но вы по существу правы. Тем не менее, я лично никогда не удосужился указать на эту разницу b / c, которую мы используем, чтобы думать «маленькие углы», поэтому проблемы легко линеаризуются.

ysap
Одна из поправок, однако, неверно сказать, что «имеется точная область обзора». FoV не изменяется с расстоянием объекта. Вы можете сказать, что «имеется точная структура вашего объекта».

Rowland Shaw

Угол обзора связан с фокусным расстоянием и размером используемого датчика.

Таким образом, для 50-миллиметрового объектива на 35-миллиметровом датчике (или пленке) у вас будет поле зрения 46 ° по диагонали. Поскольку фокусное расстояние удваивается, поле зрения половины, поэтому 100-миллиметровый объектив на 35-миллиметровой камере имеет поле зрения 24 ° по диагонали.

Если вы используете меньший сенсор, вы эффективно обрезаете изображение вниз, поэтому, хотя объектив может создать изображение, достаточно хорошее для 35-мм кадра, меньший датчик будет игнорировать части, которые падают с края. Этот коэффициент урожая делит угол обзора, так что 50-миллиметровый объектив будет иметь поле зрения около 31 ° по диагонали, если вы используете датчик размера APS-C. Альтернативно, и как большинство людей думают об этом, это эквивалентное фокусное расстояние, если бы вы использовали 35 мм, что было бы случаем умножения реального фокусного расстояния на коэффициент урожая, так что 50-миллиметровый объектив на D7000 эквивалентен 75-миллиметровому объективу на 35-мм камера.

kacalapy
можете ли вы перевести это на непрофессионалы?

mattdm
Математика в этом ответе неверна, поскольку она относится к углу зрения в градусах. Таким образом, вы не можете умножить его на коэффициент урожая (или соотношение двух фокусных расстояний). Это происходит, как правило, как правило (в пределах нескольких градусов) при более длинных фокусных расстояниях (50 мм и выше, скажем), но полностью ломается под широким углом.

CommaToast

Угол обзора фактически представляет собой три разных угла (диагональный, горизонтальный / альбомный, вертикальный / портретный), каждый из которых является мерой угла в верхней части равностороннего треугольника, измеренного от фокальной точки объектива (где весь свет лучи пересекаются) и простираются от самых дальних точек (от угла к углу, слева направо или сверху вниз) через плоскость, параллельную плоскости фокальной плоскости. Обратите внимание, что фокальная плоскость не всегда параллельна плоскости задней части камеры (пленка / датчик), и она не всегда плоская: объективы с наклоном сдвигают фокусную плоскость параллельно с задней стороной, поэтому угол обзора не обязательно скажите, что будет в фокусе, а некоторые линзы имеют размытые углы из-за того, как фокальная плоскость отображается на чашеобразном (или даже более сложном) многообразии. В результате этого типичные расчеты AoV лучше всего рассматривать как близкое приближение, особенно с широкоугольными объективами.

Как упоминает правильный ответ, AoV относится к размеру области захвата на задней панели камеры. 35-миллиметровая пленка была стандартом в течение 50 лет или около того, и в результате люди связывают определенные углы с фокусным расстоянием, используемым для их достижения на 35-миллиметровых пленочных камерах. Первоначально потребительские цифровые камеры сменных объективов (например, DSLR) использовали меньшие форматы датчиков, а люди использовали «множитель фокусного расстояния» для вычисления «эквивалентного фокусного расстояния формата 35 мм». Например, так называемые датчики формата APS-C от Canon, например, множитель фокусного расстояния составлял 1,6.

На форумах DPReview.com в начале 2000-х годов дискуссия бушевала по этому поводу, поскольку фокусное расстояние также влияет на свойства глубины поля, и поэтому люди думали, что, поскольку множитель фокусного расстояния изменил фокусное расстояние, он изменит другие свойства, такие как глубина поля, а не только угол обзора. Однако размер датчика меньше, чем меньше угол, но не влияет на глубину поля или другие свойства. Поэтому один человек предположил, что вместо использования фразы «множитель фокусного расстояния» вместо этого используется фраза «коэффициент урожая», поэтому люди поймут, что изображение одинаковое, только с меньшим углом обзора, как будто фотография была обрезана.

Первоначальное предложение для «фактора урожая» состояло в том, чтобы использовать процент, эквивалентный обратному множителю фокусного расстояния (например, 1 / 1,6 для APS-C, 62,5% изображения с предварительным обрезкой обрезается), поскольку обрезка является следовательно, должно быть выражено в процентах менее 100%. Однако, поскольку точка фигуры состоит в том, чтобы сделать математику легкой в ​​вашей голове, и ее легче умножить на 1,6, чем разделить на 0,625, индустрия продолжала использовать множитель фокусного расстояния и просто переименовала его в «коэффициент урожая». "

Сегодня с распространением смартфонов удобно использовать приложение для расчета фактического угла обзора и расстояния до объекта, а также для визуализации размеров датчиков, вычисления коэффициентов урожая и эквивалентных фокусных расстояний и т. Д. Существует хорошее приложение для iOS называемый «Угол обзора», который позволяет увидеть три угла зрения, которые вы получите от заданного фокусного расстояния объектива на заданном размере датчика, и то, что эквивалентно четырем другим размерам датчика. Он также рисует пять размеров сенсора для масштабирования, сообщает вам расстояние по вашему снимку на заданном расстоянии до объекта и производит корректировки на основе соотношения сторон, на которое вы стреляете (например, если вы используете квадратный режим на вашем камера). Вот веб-ссылка на страницу разработчика.


Julian

Угол обзора представляет собой измерение площади плоскости обзора оптической системы по дуге.

Philip Kendall
Я бы не описал это как «в условиях неспециалиста». Также с моей физической шляпой единицы измерения не имеют значения.

Julian
Я не согласен с вами в полной мере. Очень важно давать устройства, когда речь идет о углу обзора конкретного объектива. Угол обзора определяет, является ли объектив рыбий глаз, широкоугольный, стандартный или телеобъектив.

Philip Kendall
Это становится слишком педантичным, но вам не хватает смысла, который я пытаюсь сделать. Определение угла зрения не имеет ничего общего со степенями - оно одинаково справедливо для радианов, градиентов или любой другой единицы угла, которую вы хотите использовать. Когда вы выполняете определенное измерение, конечно, вам нужно указать, какие единицы вы используете, но это часть определенного измерения, а не часть определения концепции.
For any question please email answer.adv@gmail.com