Що таке "кут зору" у фотографії?


83

Я читав у Посібнику з купівлі об'єктива @ neocamera :

Фокусна відстань визначає кут огляду, що бачиться через об'єктив, для заданого розміру датчика. За допомогою полнокадрового датчика об'єктив надає такий же кут огляду, як і 35-мм плівковій камері. З меншим датчиком кут огляду стає меншим. Коефіцієнт врожаю, який також називають FLM, - це відношення, що представляє різницю в еквівалентних фокусних відстанях. Таким чином, 150 мм на повнокадровому DSLR, такому як Nikon D700, дає такий же кут огляду, як і 100 мм на D7000, оскільки його FLM становить 1,5X.

Короткі фокусні відстані показують більший кут зору порівняно з довшими. [...]

З точки зору мирян, що таке кут зору? Це те саме, що фокусна відстань? Якщо ні, то як це відрізняється? Як він використовується? Чому мені потрібно знати про це?

Відповіді:


130

З точки зору неспеціаліста (якщо припустити мирянина, який знає деяку дуже основну геометрію), уявіть собі ніс як точку трикутника. Ліва частина трикутника - це лівий край вашого периферійного зору, а права - права. Горизонтальний кут огляду - це просто кут між цими краями, а вертикальний кут огляду - це те саме, що вгору та вниз.

Для людського ока кут зору буває приблизно 95 °, але оскільки ваші очі рухаються навколо несвідомо, а ваш мозок наповнюється деталями, він відчуває себе набагато ширше, ніж це.

Поля поля зору і кут зору в основному взаємозамінні - кут огляду є одним із способів вимірювання поля зору. (Можна також сказати щось на кшталт "10 метрів на відстані 20 метрів" ... це описує різні аспекти однієї і тієї ж геометрії, і за допомогою базового тригера можна з'ясувати одне з іншого.)

Як говориться в тексті, який ви цитували, "Фокусна відстань визначає кут огляду, що бачиться через об'єктив, для заданого розміру датчика". Це також основний триггер, і ви насправді можете скласти це на аркуші паперу і виміряти для себе. Очевидно, що з лінзою це тривимірна проблема, але ми можемо просто розглянути горизонтальний розмір і зменшити його до двох. (Уявіть це як вигляд зверху вниз з вибуху на світ.)

Намалюйте лінію довжиною 23,6 мм - ширину датчика у вашому D7000 (та багатьох подібних камерах) - в центрі внизу чистого аркуша паперу.

Ви можете просто подивитися на зображення, які я зробив нижче, але якщо ви практичний учень, як я, це дійсно корисно фактично дістати справжній папір, кольорові олівці та лінійку, і слідувати далі в фізичний світ.

Від центру цієї лінії намалюйте перпендикулярну лінію світла від цієї точки до середини сторінки, щоб у вас була повернена форма Т. (Це для зручності. Подумайте про це як "лінію до того, на що ви вказуєте камеру".)

Крок 1 + Крок 2: датчик aps-c з перпендикулярною напрямною лінією

Виміряйте свій датчик уздовж центральної лінії, яку ви тільки що намалювали. Поставте крапку в 35 мм. Позначте цю "35-мм об'єктив". Це являє собою отвір діафрагми ідеалізованого 35-мм об'єктива.

Тепер відміряйте від свого датчика вздовж центральної лінії. Поставте крапку в 50мм. Позначте цю "50-мм об'єктив". (І звичайно, це являє собою отвір діафрагми ідеалізованого 50-міліметрового об'єктива.)

Крок 3 + Крок 4: крапки для лінз

За допомогою випрямлення проведіть лінію від лівого краю лінії датчика через точку діафрагми 35 мм і продовжуйте всю дорогу до краю сторінки. Потім зробіть те ж саме з правого краю лінії датчика. Це повинно створити велику Xформу. Позначте обидві лінії верхнього конуса X "35-мм поле зору".

Крок 5: кут зору APS-C з 35-мм об'єктивом

Зробіть те ж саме з 50-мм крапкою об'єктива. Позначте це, звичайно, "полем зору 50 мм".

Крок 6: кут огляду APS-C з 50-мм об'єктивом

Тепер ви можете прямо бачити, що менша фокусна відстань створює більш широке поле зору. Все, що знаходиться в межах цих рядків, буде на вашому знімку, і все поза буде поза кадром. Зауважте, що об'єктив може випромінювати набагато ширший конус світла, який не потрапляє на сенсор - лінії, які ви намалювали, ігнорують це, оскільки світло, яке не записано, насправді не має значення .

Якщо виміряти кут, то слід побачити, що це 35,5 ° для об'єктива 35 мм і приблизно 26 ° для об'єктива 50 мм.

Потім два наступні експерименти:

Експеримент перший: виберіть різні фокусні відстані (15 мм, 200 мм) і подивіться, що вони дають.

Крок 8: об'єктив 15 мм

Експеримент 2: Збільште розмір лінії датчика до 36 мм, як у повнокадрових камерах Nikon "FX". Звичайно, тримайте лінію по центру на одній і тій же крапці. Використовуйте ті самі точки об’єктива, але намалюйте нові лінії X на лівому та правому краю датчика. Відразу видно, що включення цієї додаткової частини світлового конуса робить записане поле зору однакової фокусної відстані значно ширшим.

Зауважте, що 35-мм на вашому D7000 приблизно дає поле зору 50-мм на FX - саме тому люди говорять про "еквівалентні" лінзи.

Крок 10: Повний кадр

Ви можете бачити, що лінії для APS-C 35 мм та "Повний кадр" 50 мм не розташовані один на одного, як можна було очікувати для "еквівалента". Це тому, що це трохи розпадається на макро відстані. Якщо ви відсунетесь на кілька міліметрів назад, вона буде правильно розташовуватися (але змінити перспективу ще трохи). Однак лінії приблизно паралельні, тому ці кілька міліметрів все ще знаходяться лише в декількох міліметрах по кімнаті, де вони не мають значення. Якщо ви намалюєте це на справді великому папері замість цього маленького на екрані, це стане зрозумілим. (І звичайно, вони не зовсім паралельні, тому що лінзи не зовсім відповідають коефіцієнту врожаю - 32,7777 ... мм і 50 мм були б точнішими. А, реальний світ, завжди заважаючи пояснювати речі просто: застосовуються й інші фактори реального світу;

Це акуратно (сподіваюся) відповідає на питання про співвідношення фокусної відстані та кута зору / поля зору, а також пояснює ефект різних розмірів датчика - і, як бонус, показує, як обрізання взаємозамінне із збільшенням (якщо ви не проти використовувати менше свого датчика).


8
досконалий. зараз усе кристально ясно! яке чудове пояснення, тисяча подяк. це відповідає великій кількості неоднозначностей, з якими я стикаюся зараз, вибираючи свою першу покупку лінз. Я додаю нове запитання про це зараз, і ваша відповідь зробить це питання набагато більш цілеспрямованим. Єдиним іншим фактором є отримання діафрагми прибитою вниз, оскільки я хочу подивитися на лінзу, щоб допомогти людям, які знімають у приміщенні (при слабкому освітленні), використовуючи ручну стабілізацію.
kacalapy

Я ознайомився з кількома статтями, щоб зрозуміти це ... але це було недостатньо зрозуміло .... Дякую за це чудове пояснення і вклавши свій час у нього
Umesh Awasthi

Дуже акуратно, дякую за деталі та ваш час!
Енді М

Можна також сказати, що AoV визначає збільшення, таким же чином, як він визначає FoV. Все та ж геометрія. Основи трикутників на цих зображеннях також вказують на відносні збільшення.
jiggunjer

@mattdm Найясніше пояснення будь-коли. Отримано.
Холмс.Шерлок

10

Фокусна відстань - властивість лінзи.

Кут зору - це, по суті, те, що говорить його назва - підмножина простору, яку ви можете бачити, і це залежить НАДО від фокусної відстані та розміру кадру. http://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_view

Кут зору - це те, що насправді має значення на практиці, фокусне відстань об'єктива просто зручніше використовувати як еквівалентне значення, коли розмір кадру фіксований і добре відомий (як стандартна рамка 35 мм). Як логічний наслідок, розмір датчика в ці дні зазвичай згадується разом із фокусною відстанню лінзи, щоб зрозуміти використовуваний кут зору.


чи можете ви перекладіть це на умови непростої людини? а ще краще наведіть приклад реального світу
какалапі

Я вважаю, що на практиці FoV корисніший, ніж AoV.
jiggunjer

8

Останнє, що було задано у запиті, - чому ми повинні турбуватися про це. Дозвольте відповісти на цьому прикладом. Я намагаюся вирішити, чи отримає 20-міліметровий об’єктив для моєї камери з коефіцієнтом врожаю 1,5 обертання з огляду на те, що я вже отримав 24-мм. Ось цифри (з он-лайн калькулятора). На корпусі Dx 24 надає 53,1 горизонталі, 36,9 вертикалі та діагоналі 63 градуси. 20 забезпечує 61,9, 43,6 та 71,6 відповідно. Але коли ви дивитесь, що знаходиться у кадрі малюнка, ці цифри складаються. На відстані 10 футів від датчика, 24 займає площу в 10 футів на 6,7 фута або 67 квадратних футів. 20мм кадрів площею 96 квадратних футів (12х8) на тій же відстані. Різниця в межах 20 футів становить 118 квадратних футів (266 v 384). Таким чином, 20-мм об'єктив охоплює 44.

І все-таки, якщо ви можете зробити резервну копію на 2 фути від 10-футового предмета, збільшивши відстань до сенсора до 12 футів, то саме таке поле зору доступне для 24 мм, як і для 10-футового 20-мм. На 20 футів, вам доведеться створити резервну копію 4 фути. Отож, у ситуаціях, в яких ви знімаєте, чи є один або два кроки назад щось, що ви можете зробити (маючи на увазі, що зміна відстані до предмета також змінює перспективу)?

Кінцевий результат для мене - я все ще не визначився. Але принаймні я кількісно оцінив свою дилему. Ось чому кут і поле зору мають значення. (Звичайно, ширококутний зум міг би вирішити мою дилему, але, щоб зберегти еквівалентну швидкість, ціна покеру зростає більш ніж на 1400,00 доларів і 1,5 фунта, і уникаючи ТОГО, тому я повернувся до першості в першу чергу. )


Якщо бути точним, я думаю, що проблема є стереометричною, а не тригонометричною, але ви по суті маєте рацію. Однак я особисто ніколи не намагався вказати на цю різницю, оскільки ми використовуємо, щоб думати про "малі кути", тому проблеми легко лінеаризуються.
ysap

2
Одне виправлення, однак, невірно сказати, що "саме таке поле зору доступне". FoV не змінюється з предметом відстані. Ви можете сказати, що "доступне саме таке обрамлення вашого предмета".
ysap

1

Кут огляду пов'язаний із фокусною відстанню та розміром використовуваного датчика.

Отже, для 50-мм об'єктива на 35-мм датчику (або плівці) у вас буде поле зору 46 ° по діагоналі. Коли фокусна відстань збільшується вдвічі, поле зору зору скорочується вдвічі, тому 100-мм об'єктив на 35-мм камери має поле погляду по діагоналі 24 °.

Якщо ви використовуєте менший датчик, ви ефективно обрізаєте зображення вниз, тому, хоча об'єктив може створити зображення, достатньо хороший для 35-мм рамки, менший датчик буде ігнорувати частини, які падають з краю. Цей коефіцієнт обрізки ділить кут огляду, так що 50-мм об'єктив мав би поле зору близько 31 ° по діагоналі, якщо ви використовували датчик розміру APS-C. Крім того, і як більшість людей думає про це - еквівалентну фокусну відстань, якби ви використовували 35 мм, що було б випадком множення реальної фокусної відстані на ваш коефіцієнт посіву, так що 50-мм об'єктив на D7000 еквівалентний 75-мм об'єктиву на 35-мм камера.


чи можете ви перекладіть це на умови непростої людини?
какалапі

Математика у цій відповіді неправильна, оскільки стосується кута огляду в градусах. Ви не можете помножити його на коефіцієнт врожаю (або співвідношення двох фокусних відстаней) таким чином. Це трапляється, як правило, працює як правило, протягом декількох градусів на більших фокусних відстанях (50 мм і вище, скажімо), але повністю руйнується під широким кутом.
mattdm

0

Кут зору - це фактично три різні кути (діагональний, горизонтальний / пейзажний та вертикальний / портретний), кожен з яких є мірою кута у верхній частині рівностороннього трикутника, виміряного від фокусної точки лінзи (де все світло промені перетинаються) і тягнуться від найдальших точок (кут-кут, зліва направо або зверху вниз) через площину, паралельну площині фокусної площини. Зауважте, що фокусна площина не завжди паралельна площині задньої частини камери (плівка / датчик), а також не завжди плоска: лінзи з нахилом з нахилом переміщують фокусну площину паралельно задній, тому кут огляду не робить обов'язково скажіть, що буде зосереджено, а деякі лінзи мають розмиті кути через те, як фокальна площина відображається на колекторі (або навіть більш складною формою) колектора. В результаті цього,

Як зазначається правильний пост відповіді, AoV по відношенню до розміру області зйомки на задній панелі камери. 35-мм плівка була стандартом протягом 50-ти років або, як результат, люди пов'язують певні кути із фокусною відстанню, що використовується для їх досягнення на 35-мм плівкових камерах. Спочатку камери цифрових змінних лінз споживача (як DSLR) використовували менші формати датчиків, а люди використовували "множник фокусної відстані" для обчислення "еквівалентної фокусної відстані у форматі 35 мм". Наприклад, так звані датчики формату "APS-C" від Canon, наприклад, множник фокусної відстані становив 1,6.

На форумах DPReview.com на початку 2000-х дебатів з цього приводу, оскільки фокусна відстань також впливає на глибину властивостей поля, і тому люди думали, що оскільки множник фокусної відстані змінив фокусну відстань, це змінить інші властивості, як глибина поля, а не лише кут зору. Однак розмір датчика менший лише робить кут меншим, але не впливає на глибину різкості та інші властивості. Тому одна людина запропонувала замість того, щоб використовувати фразу "множник фокусної відстані", щоб замість цього було використано словосполучення "коефіцієнт обрізання", щоб люди зрозуміли, що зображення однакове, лише з меншим кутом зору, ніби фотографію було обрізано

Початковою пропозицією для "коефіцієнта обрізки" було використання відсоткового еквівалента оберненому множнику фокусної відстані (наприклад, 1 / 1.6, для APS-C, 62,5% зображення перед обрізанням вистригається), оскільки обрізка - це зменшення, і тому слід виражати у відсотках менше 100%. Однак оскільки суть фігури полягає в тому, щоб математику було легко зробити в голові, і її легше помножити на 1,6, ніж ділити на 0,625, галузь продовжувала використовувати множник фокусної відстані і просто перейменовувала її на "урожайний коефіцієнт. "

Сьогодні з поширеністю смартфонів зручно використовувати додаток для обчислення фактичного кута огляду та відстані до предмета, а також для візуалізації розмірів датчика, обчислення факторів обрізання та еквівалентної фокусної відстані тощо. Є хороша програма для iOS під назвою "Кут зору", який дозволяє вам бачити три кути огляду, які ви отримали б із заданої фокусної відстані лінзи на заданий розмір датчика, і що це еквівалентно чотирьом іншим розмірам датчика. Він також малює п’ять розмірів датчика для масштабування, повідомляє вам відстань по всій зйомці на певній відстані до об'єкта і вносить коригування на основі співвідношення сторін, на які ви знімаєте (наприклад, якщо ви використовуєте квадратний режим на своєму камера). Ось веб-посилання на сторінку розробника.


-2

Кут огляду - це вимірювання площини огляду оптичної системи в ступені дуги.


2
Я б не описав це як "з точки зору мирян". Крім того, з моєю шапкою фізика, одиниці вимірювання не мають значення.
Філіп Кендалл

Я не згоден з вами в повній мірі. Дуже важливо давати одиниці, коли говорити про кут огляду конкретної лінзи. Кут огляду визначає, чи є об'єктив риб'ячим оком, ширококутний, стандартний або телеоб'єктив.
Джуліан

3
Це стає надмірно педантичним, але ви пропускаєте думку, яку я намагаюся зробити. Визначення кута зору не має нічого спільного з вищою освітою - це в рівній мірі справедливо в радіанах, gradians або будь-який інший одиниці кута ви хочете використовувати. Здійснюючи конкретні вимірювання, звичайно, ви повинні вказати, які одиниці ви використовуєте - але це частина конкретного вимірювання, а не частина визначення поняття.
Філіп Кендалл
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.