Кут зображення або кутове поле об'єктива - це кут, утворений променями, що з'єднують крайні протилежні точки кадру з оптичним центром об'єктива. Іншими словами, це максимальний кутовий розмір об'єкта, який може бути знятий за допомогою даного об'єктива.
Широкий кут зображення дозволяє об'єктиву охопити більше простору за рахунок малого масштабу зображення. Вузький кут зображення показує менше простору, але в більшому масштабі.
Оскільки кадр має прямокутну форму, слід розрізняти кутове поле, що вимірюється по горизонталі, по вертикалі і по діагоналі кадру. У технічних характеристиках фотографічних об'єктивів найчастіше вказується найбільший, тобто діагональний кут зображення.
Величина кутового поля обернено пропорційна фокусної відстані об'єктива і прямо пропорційна розміру світлочутливого матеріалу (плівки або матриці), тобто чим довше об'єктив і чим менше матриця, тим менше кут зображення, і навпаки, чим коротше об'єктив і чим більша матриця, тим кут зображення більше.
Об'єктиви, кут зображення яких становить 40-60 °, вважаються нормальними або стандартними. Якщо кут зображення більше 60 °, об'єктив є короткофокусним або ширококутним, а якщо кут менше 40 ° - довгофокусним або телеоб'єктивом.
Як дізнатися кут зображення для конкретного об'єктива? Це не складно. Нижче ви зможете ознайомитися з формулами для розрахунку кутового поля об'єктива, а в разі якщо математичні подробиці вам не дуже цікаві, у вас є можливість відразу перейти до інтерактивного калькулятору. який здатний виконати всі обчислення за вас.
Розрахунок кута зображення
Щоб знайти кут зображення, досить знати фокусна відстань об'єктива і лінійні розміри матриці. Кут зображення розраховується за формулою:
α - кут зображення (кутове поле) в радіанах;
d - відстань між крайніми точками кадру (ширина, висота або діагональ) в міліметрах;
f - фокусна відстань об'єктива в міліметрах.
Як бачите, шкільна тригонометрія дійсно може стати в нагоді в житті.
Для прикладу знайдемо діагональний кут зображення для стандартного об'єктива з фокусною відстанню 50 мм, встановленого на повнокадрову камеру. Розміри повного кадру 36 × 24 мм. Через теорему Піфагора знаходимо діагональ кадру:
Підставляємо довжину діагоналі і фокусна відстань в формулу кутового поля і отримуємо:
Щоб перевести відповідь з радіан в градуси, досить помножити його на 180 ° / π (грубо кажучи, в одному радіанах міститься приблизно 57,3 градуса). Таким чином, кут зображення буде дорівнює 46,8 °.
Знаючи кутовий поле об'єктива, можна розрахувати максимальний лінійний розмір об'єкта, вписується в кадр. Очевидно, що на відміну від кутового поля, лінійний охоплення простору безпосередньо залежить від відстані до об'єкта. Для розрахунку лінійного поля використовується наступна формула:
D = 2 • R • tg (α / 2). де
D - охоплення простору (лінійне поле),
R - відстань до об'єкта.
Наприклад, на відстані 10 м охоплення простору для вже згадуваного 50-мм об'єктива на полнокадровой камері буде дорівнює:
2 • 10 • tg (46,8 / 2) ≈ 8,7 м.
Щоб не витрачати час на всі ці тригонометричні розрахунки можна скористатися спеціальним калькулятором, але перш я повинен зробити одне важливе застереження.
Фокусування і фокусна відстань
Наведена вище формула кутового поля передбачає, що об'єктив сфокусований на нескінченність. Лише в цьому випадку ефективне фокусна відстань об'єктива відповідає номінальному. При фокусуванні об'єктива на ближчих об'єктах ефективну фокусну відстань може змінюватися в певних межах, що тягне за собою пропорційне зміна кута огляду. У більшості випадків плавання фокусної відстані досить незначно і їм можна сміливо знехтувати, однак під час макрозйомки, коли відстань до об'єкта можна порівняти з фокусною відстанню об'єктива, ефект зміни кута огляду може стати цілком очевидним.
В ідеалі нам слід було б підставляти в формулу значення саме ефективної фокусної відстані для кожної конкретної дистанції фокусування, але, на жаль, це не завжди можливо.
Розрахунок ефективної фокусної відстані об'єктива порівняно простий і прямолінійний тільки для класичних фіксів, фокусування яких здійснюється за допомогою висування вперед всього оптичного блоку. Іншими словами, їх ефективне фокусна відстань збільшується в міру збільшення масштабу зйомки, а кут огляду відповідно зменшується. Ефективне фокусна відстань в даному випадку можна знайти за формулою:
F - ефективне фокусна відстань;
f - номінальне фокусна відстань;
R - дистанція фокусування.
Втім, для більшості сучасних об'єктивів ця формула практично марна, оскільки при внутрішньої фокусуванні ефективну фокусну відстань може змінюватися найнесподіванішим чином. Зазвичай об'єктив намагаються проектувати так, щоб по можливості звести до мінімуму ефект зміни кута огляду при наведенні на різкість. Так, багато сучасних об'єктиви зберігають кут огляду практично незмінним незалежно від дистанції фокусування. Деякі зуми мають парадоксальну тенденцію до незначного збільшення кута огляду на малих фокусировочних дистанціях. Тобто в порівнянні з традиційними об'єктивами вони поводяться досить протиприродно.
Втім, повторюся: при зйомці з нормальних дистанцій всім цим коливанням не варто надавати занадто великого значення.
Калькулятор кута зображення
Справжній калькулятор дозволяє визначити кут огляду будь-якого об'єктива, а також лінійний охоплення простору в залежності від відстані до об'єкту зйомки.
Для початку вам необхідно вказати наступні параметри:
Фокусна відстань
Істинне (не еквівалентні!) Фокусна відстань об'єктива в міліметрах.
Формат матриці фотоапарата. Виберіть потрібний варіант зі списку. В дужках вказано кроп-фактор.
Відстань до об'єкта
Для обчислення лінійного охоплення простору необхідно вказати відстань до об'єкту зйомки в метрах.
При бажанні ви можете також включити опцію «враховувати зміна фокусної відстані при фокусуванні». В цьому випадку калькулятор прийме до уваги збільшення ефективної фокусної відстані в міру зменшення дистанції фокусування. Дистанцією фокусування буде вважатися відстань до об'єкта, названу раніше. Нагадаю, що це працює тільки при використанні традиційних об'єктивів з фіксованою фокусною відстанню. Якщо ви користуєтеся сучасним об'єктивом з внутрішньої фокусуванням або плаваючими елементами, вам варто проігнорувати даний пункт.
Початкові дані
кут зображення
Точність всіх цих обчислень не надто висока. Причин тому кілька: по-перше, справжнє фокусна відстань об'єктива може дещо відрізнятися від номінального (різниця може доходити до 5%); по-друге, як уже було сказано вище, ефективне фокусна відстань може змінюватися при фокусуванні; по-третє, розмір сенсора також не цілком постійний навіть в межах одного формату, і, нарешті, по-четверте, певний вплив на кут огляду надає дисторсия об'єктива, яку дуже складно врахувати при розрахунках.
Словом, незважаючи на те, що в технічних характеристиках об'єктивів прийнято вказувати кути огляду з точністю до десятої частки градуса, не варто довіряти цим цифрам беззастережно.
Об'єктиви типу "риб'яче око"
Формула кутового поля годиться тільки для умовно ортоскопіческіх об'єктивів, тобто володіють лише незначною дісторсией. До об'єктивам типу «риб'яче око» (fisheye) вона непридатна.
По суті, існують дві основні групи об'єктивів, які називаються fisheye: циркулярні і діагональні. Кругла об'єктиви мають кут огляду близько 180 ° у всіх напрямках. У цьому випадку коло зображення виявляється як би вписаним в прямокутник кадру. При використанні ж діагональних об'єктивів зображення заповнює кадр цілком, а кут огляду становить 180 ° по діагоналі кадру.
Дякую за увагу!
Post scriptum
% Network%.
Приєднуйтесь і будьте в курсі! "Data-orientation =" horizontal "data-text-color =" # 000000 "data-share-shape =" rectangle "data-sn-ids =" fb.vk.tw.ok.gp. "data-share-size =" 40 "data-background-color =" # ffffff "data-preview-mobile =" false "data-mobile-sn-ids =" fb.vk.tw.ok.gp. "data -pid = "1424918" data-counter-background-alpha = "1.0" data-follow-title = "Підпишіться на новини!" data-following-enable = "true" data-exclude-show-more = "false" data -selection-enable = "false" data-follow-fb = "vasili.photography" class = "uptolike-buttons">
Поділитися
% Network%.
Приєднуйтесь і будьте в курсі! "Data-orientation =" horizontal "data-text-color =" # 000000 "data-share-shape =" rectangle "data-sn-ids =" fb.vk.tw.ok.gp. "data-share-size =" 30 "data-background-color =" # ffffff "data-preview-mobile =" false "data-mobile-sn-ids =" fb.vk.tw.ok.gp. "data -pid = "1424918" data-counter-background-alpha = "1.0" data-follow-title = "Підпишіться на новини!" data-following-enable = "true" data-exclude-show-more = "false" data -selection-enable = "false" data-follow-fb = "vasili.photography" class = "uptolike-buttons">