Размер сенсора камеры в зависимости от размера пикселя и фокусного расстояния [закрыто]

Я уже видел ответ про кроп-фактор .

Пишу небольшой софт для отслеживания движения (с двух камер, видео) в 3D пространстве и исследований. Для этого мне нужна информация о камерах. Соотношение размера сенсора и размера пикселя является одним из них.

Для некоторых вещей мне нужен размер сенсора, для других — размер пикселя, в третьих — фокусное расстояние. Мне нужно понять, если и какова связь между ними, и можно ли рассчитать тот или иной.

На данный момент у меня обычный Canon A720 IS. Заявленное фокусное расстояние составляет 5800, размер сенсора — 1/2,5 дюйма (5,744 x 4,308 мм), а размер пикселя — 3,1 мкм² (~1,76 мкм). Как эти числа связаны (математически)? Есть ли способ рассчитать размер пикселя по датчику/разрешению/фокусному расстоянию/что у вас есть?

PS: После калибровки моей камеры с помощью OpenCV (неточно, но достаточно близко для отладки) я получил фокусное значение 633. Его нужно умножить на размер сенсора, поэтому я получаю значение 253,2. Как это связано? Это далеко не 5800 мкм, заявленное Canon фокусное расстояние, и 4620 мкм, для которых я получаю наиболее точные 3D-позиции.

См. Что такое «угол зрения» в фотографии? для визуального объяснения того, как фокусное расстояние связано с размером сенсора.
@mattdm как это связано с соотношением между размером пикселя и размером сенсора? Также у меня есть фокусное расстояние, даже три, проблема в том, что я не знаю, какое из них верное.
Позвольте мне немного отступить. Как вы думаете, как эти значения могут быть связаны?
@mattdm Я не знаю. Я поэтому и спросил в первую очередь. Размер пикселя... Не знаю. Ширина/высота сенсора, деленная на количество пикселей на матрице. Однако матрица больше, чем изображение, которое она делает... не так ли? Значение calibCamera * размер сенсора должно дать мне фокусное расстояние, но я получаю от этого другой результат ... так что я также спросил об этом.
Я голосую за то, чтобы закрыть этот вопрос как не относящийся к теме, потому что он не имеет отношения к фотографии.
JoanneC: у вас есть предложение, где еще я могу спросить о фокусных расстояниях, сенсорах, размерах пикселей и т.д. и т.п.? В то время как природа - это разработка программного обеспечения, тема "использование фотооборудования", указанная в предоставленной вами ссылке. Разработка программного обеспечения не является чем-то самостоятельным. Вы не пишете код о коде, вы пишете код, в данном случае о теме, на которую непосредственно и сильно влияют параметры камеры. Для всего есть приложение — поэтому нелогично исключать программирование из дискуссий и форумов о X, поскольку X в конечном итоге получает программное обеспечение, созданное для него.
@Petersaber - у меня нет предложения на месте, но вопрос на самом деле не в использовании оборудования, и даже при этом подразумевается его использование в фотографическом контексте. Я не уверен, что вижу связь, как просили. Вы можете попробовать отредактировать, чтобы привести его в соответствие и сделать его более удобным с точки зрения общей фотографии, мы повторно открыли вопросы, которые раньше появлялись не по теме.
JoanneC: Я использую фотографическое оборудование для расчета трехмерных положений определенных объектов для исследований. Для этого мне нужно анализировать записанные видео кадр за кадром (как отдельные изображения, а не видео). Единственная причина, по которой я использую видео, заключается в том, что я не могу получить более 120 изображений в секунду с тем, что у меня есть. Честно говоря, я не знаю, можно ли рассматривать кадр как фотографию. Это фото, я так думаю, но это только мое мнение. Если это недостаточно актуально, то, во что бы то ни стало, закройте тему, но хотя бы направьте меня в правильном направлении.
JoanneC: моя проблема разделена между несколькими областями, и я решила спросить, где люди больше всего разбираются в технических аспектах, так как я могу сама заниматься кодированием и математикой (пока я знаю, что я на самом деле пытаюсь сделать). , и для этого мне нужен ответ на этот вопрос)
Честно говоря, я думаю, что вопрос был решен. В любом случае, мы являемся одним из старейших сайтов в сети, и вопрос о том, считаются ли они актуальными, обсуждался несколько раз.
JoanneC: Наверное. Я надеялся вопреки надежде, что у кого-то мог быть лучший ответ или какой-то странный математический способ, который позволил бы мне косвенно вычислить все, что мне нужно, но я думаю, что вместо этого мне придется спросить ребят из OpenCV (как документы OpenCV.. .не очень хорошо написано.и есть ошибки)

Ответы (1)

Эти числа никак не связаны напрямую:

  • Размер сенсора — это физический размер сенсора.
  • Фокусное расстояние — это то, насколько объектив увеличивает изображение. Обратите внимание, что A720 оснащен зум-объективом с фокусным расстоянием от 5,8 мм (5800 мкм) до 34,8 мм.
  • Размер пикселя — это размер каждого отдельного пикселя на датчике. Это, очевидно, относится к общему размеру сенсора, но только к количеству пикселей на сенсоре. Без этого они независимые числа.
Это угнетает. И извините, я пропустил µm. 5,8мм это 5800мкм.
@Petersaber Это базовая геометрия. Если это угнетает... ну, в общем, вам будет тяжело жить!
@mattdm «Эти числа никак не связаны напрямую» - это угнетает. Я не могу допустить, чтобы пользователи моего приложения выдавали всю спецификацию своих камер... конечно, я могу получить размер в пикселях, но мне нужно знать общее разрешение, а не только картинку, верно? И числа фокусных расстояний, которые я получил, просто не совпадают, независимо от того, как я их делаю.
Ваша альтернатива состоит в том, чтобы иметь большую базу данных значений. Как вы себе представляете эту работу?
Пользователь @mattdm вводит видео с помощью контрольной доски, вводит размер датчика, OpenCV вычисляет то, что мне нужно, используя калибровку контрольной доски. Одна из причин, по которой я задаю этот вопрос, состоит в том, чтобы подтвердить, что я получил хорошие результаты. Другой вариант (оба будут включены в конечное приложение) заключается в том, что пользователь вводит фокусное расстояние, размер сенсора, размер пикселя (предпочтительно только размер сенсора, так как размер пикселя безумно различается от источника к источнику), и упрощенная математика вступает во владение.
Позвольте мне перефразировать. Как вы представляете, что эти вещи должны быть связаны так, чтобы это работало таким образом?
@mattdm Если бы я знал, что не буду задавать этот вопрос, стал бы я?
@Petersaber Вас, вероятно, не волнует реальный размер фотосайта; вас волнует только процент кадра, представленный каждым пикселем, верно? Или вы пытаетесь перейти к реальному размеру мира, представленному данным пикселем на заданном расстоянии?
@mattdm Мне нужен размер пикселя на расстоянии = 0 (по крайней мере, я так думал). Я получил самые точные результаты для pxSize = 1,69, что довольно близко к sqrt (3,1 мкм), которое я где-то нашел. Расстояние равно 0? Я могу только догадываться.