Освоение искусства расчета поля зрения (FOV) в оптике

Понимание поля зрения (FOV) имеет важное значение для всех, кто занимается оптикой, будь то фотограф, астроном или ученый. Поле зрения — это мера наблюдаемой области, которую устройство может захватить, часто выражаемая в градусах. Эта статья подробно рассмотрит расчет FOV, предоставляя всеобъемлющее руководство, которое легко понять и применить.

Формула

Формула для расчета поля зрения следующая:

• FOV = 2 × arctan((ширина сенсора) / (2 × фокусное расстояние))

Входные параметры

• ширина датчика: Ширина сенсора в миллиметрах (мм).
• фокусное расстояние: Фокусное расстояние линзы в миллиметрах (мм).

Вывод

• Поле зрения: Поле зрения в градусах (°).

Объяснение формулы

Формула для расчета угла обзора (FOV) включает в себя тригонометрию, особенно функцию арктангенса. Вот пошаговое разбиение:

1. Разделите ширину сенсора на 2.
2. Разделите результат на фокусное расстояние.
3. Возьмите арктангенс (обратный тангенс) этого значения.
4. Наконец, умножьте на 2, чтобы получить угол обзора в градусах.

Пример расчета

Рассмотрим камеру с шириной сенсора 36 мм и объективом с фокусным расстоянием 50 мм. Подставив эти значения в нашу формулу, мы получаем:

1. Разделите 36 на 2, чтобы получить 18.
2. Разделите 18 на 50, чтобы получить 0,36.
3. Возьмите арктангенс 0.36, который составляет примерно 0.344 радиан.
4. Умножьте 0,344 на 2, чтобы получить 0,688 радиан, что соответствует 39,4 градусам.

Итак, угол обзора составляет примерно 39,4 градуса.

Применение в реальной жизни

Представьте, что вы фотограф дикой природы, и вам нужно знать поле зрения вашей камеры, чтобы идеально кадрировать ваш снимок. Зная ширину сенсора и фокусное расстояние, вы можете рассчитать поле зрения и спланировать свою съемку соответствующим образом. Это также касается астрономов, которым нужно знать поле зрения их телескопа, чтобы точно наблюдать небесные тела.

Проверка данных

Для точности расчета FOV:

• Оба ширина датчика и фокусное расстояние должно быть больше нуля.
• Значения должны быть предоставлены в миллиметрах (мм).

Калькулятор поля зрения (FOV)

Используйте формулу и пример, чтобы создать простой калькулятор поля зрения (FOV).

Часто задаваемые вопросы

Почему поле зрения (FOV) важно в фотографии?

Поле зрения определяет, сколько сцены будет захвачено вашей камерой. Это имеет решающее значение для компоновки и кадрирования.

Как длина фокусного расстояния влияет на поле зрения?

Более длинное фокусное расстояние приводит к более узкому углу обзора, тогда как более короткое фокусное расстояние дает более широкий угол обзора.

Могу ли я использовать эту формулу для любой камеры?

Да, при условии, что вы знаете ширину сенсора и фокусное расстояние объектива.

Резюме

Поле зрения (FOV) является критически важным аспектом оптики, который помогает фотографам, астрономам и ученым захватывать детализированные и точные изображения. Понимание расчета FOV позволяет вам планировать и выполнять свою работу с точностью.