视角
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在摄影学中,视角(英语:angle of view)是在一般环境中,相机可以接收影像的角度范围。视角也可以称为视野。
需要注意的是,视角与成像范围(angle of coverage)不同。后者是镜头可以撷取影像角度。一般来说镜头的成像圈(image circle)大小足以完全覆盖底片或感光元件(边缘有时会有暗角)。如果镜头的成像范围不覆盖整个感光元件,则成像圈会出现,一般会带来严重的边缘暗角。在这个状态下,视角会被成像范围所限制。
计算相机的视角
对于直线投射(无空间扭曲)遥远物体影像的镜头,其有效焦距与影像格式尺寸足以定义其视角。 至于投射非直线影像的镜头,计算方法复杂许多,在大部分的实际应用上并不是特别有用。(在诸如鱼眼镜头的透镜扭曲的情况下,比起扭曲度较低的短镜头,有扭曲的长镜头可以有较宽的视角)[1]视角可以水平(从影像的左端至右端)、垂直(从影像顶端至底端)或斜角(从影像一角至对角)计算。
对于直线投射影像的镜头,视角(α)可以从选择长度(d)和有效焦距(f)计算出来。算式如下[2]:
代表底片(或感光元件)在一个方向计算得出的大小。例如,对于36mm宽的底片, mm 可以用来取得水平视角。 由于以上方程式运用三角函数,视角不会与焦距呈线性关系。然而,除了宽角度镜头外,可以估算为 弧度或度。
有效焦距几乎等于镜头的上述焦距(F),一个例外是在微距摄影中,镜头至拍摄物的距离与焦距接近。在这种情况下,放大倍率(m)必须考虑:
(在摄影学中通常定义为正值,尽管影像被颠倒。)举例来说,如果放大倍率为1:2,。因此,跟用镜头对准远处物件相比,该镜头的视角减少了33%。
微距摄影的另一个效果是镜头不对称,是指镜头光圈从前后看上去大小不一的情况。镜头不对称会让节面(nodal plane)和瞳孔位置之间出现偏差。这个效果可以用可视出瞳直径和入瞳直径的比例(P)表达。因此,视角的完整算式会变成[3]:
视角也可以用视野表(FOV tables)、纸张或镜头计算软件算出[4]。
示例
假设有一个50mm相机,安装了一个焦距为F = 50 mm的镜头。35mm影像的尺寸为24mm(垂直)× 36mm(水平),对角线长度约为43.3mm。
无限远对焦时,如果f = F,视角为:
- 水平方向,
- 垂直方向,
- 对角线方向,
参考资料与注解
- ^ 存档副本. [2013-04-24]. (原始内容存档于2017-08-07).
- ^ Ernest McCollough. Photographic Topography. Industry: A Monthly Magazine Devoted to Science, Engineering and Mechanic Arts (Industrial Publishing Company, San Francisco). 1893, ( ): 399–406.
- ^ Paul van Walree. Center of perspective. 2009 [2010-01-24]. (原始内容存档于2009-04-30).
- ^ CCTV Field of View Camera Lens Calculations (页面存档备份,存于互联网档案馆) by JVSG, December, 2007
参看
外部链接
- Angle of View on digital SLR cameras with reduced sensor size (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Focal Length and Angle of View (页面存档备份,存于互联网档案馆)
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