Dominar el arte del cálculo del campo de visión (FOV) en óptica

Comprender el campo de visión (FOV) es crucial para cualquier persona involucrada en la óptica, ya sea fotógrafo, astrónomo o científico. El campo de visión es una medida del área observable que un dispositivo puede capturar, a menudo expresada en grados. Este artículo profundizará en el cálculo del campo de visión y proporcionará una guía completa que es fácil de entender y aplicar.

La fórmula

La fórmula para calcular el campo de visión es:

• FOV = 2 × arctan((sensorWidth) / (2 × focalLength))

Parámetros de entrada

• sensorWidth: El ancho del sensor en milímetros (mm).
• focalLength: La longitud focal de la lente en milímetros (mm).

Salida

• FOV: El campo de visión en grados (°).

Explicación de la fórmula

La fórmula para calcular el FOV implica trigonometría, específicamente la función arcotangente. Aquí hay un desglose paso a paso:

1. Divide el ancho del sensor por 2.
2. Divide el resultado por la longitud focal.
3. Toma el arctan (tangente inversa) de este valor.
4. Finalmente, multiplica por 2 para obtener el FOV en grados.

Ejemplo de cálculo

Considera una cámara con un ancho de sensor de 36 mm y una lente con una longitud focal de 50 mm. Si introducimos estos valores en nuestra fórmula, obtenemos:

1. Dividimos 36 por 2 para obtener 18.
2. Dividimos 18 por 50 para obtener 0,36.
3. Tomamos la arctan de 0,36, que es aproximadamente 0,344 radianes.
4. Multiplicamos 0,344 por 2 para obtener 0,688 radianes, que se convierte en 39,4 grados.

Por lo tanto, el campo de visión es de aproximadamente 39,4 grados.

Aplicación en la vida real

Imagina que eres un fotógrafo de vida salvaje y necesitas saber el campo de visión de tu cámara para encuadrar tu foto a la perfección. Si conoces el ancho y la distancia focal de tu sensor, puedes calcular el campo de visión y planificar tu sesión en consecuencia. Esto también se aplica a los astrónomos que necesitan conocer el campo de visión de su telescopio para observar cuerpos celestes con precisión.

Validación de datos

Para que el cálculo del campo de visión sea preciso:

• Tanto sensorWidth como focalLength deben ser mayores que cero.
• Los valores deben proporcionarse en milímetros (mm).

Calculadora del campo de visión (FOV)

Use la fórmula y el ejemplo proporcionados para crear una calculadora de campo de visión simple.

Preguntas frecuentes

¿Por qué es importante el campo de visión en fotografía?

El campo de visión determina qué parte de la escena será capturada por su cámara. Es crucial para la composición y el encuadre.

¿Cómo afecta la distancia focal al campo de visión?

Una distancia focal más larga da como resultado un campo de visión más estrecho, mientras que una distancia focal más corta da como resultado un campo de visión más amplio.

¿Puedo usar esta fórmula para cualquier cámara?

Sí, siempre que conozca el ancho del sensor y la distancia focal del lente.

Resumen

El campo de visión (FOV) es un aspecto crítico de la óptica que ayuda a los fotógrafos, astrónomos y científicos a capturar imágenes detalladas y precisas. Comprender el cálculo del campo de visión le permite planificar y ejecutar su trabajo con precisión.