视场角(FOV) - 知识库:图像质量与色彩技术资料

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什么是FOV?在摄影学中,视角(angle of view)是在一般环境中,相机可以接收影像的角度范围,也可以常被称为视野。

视角与成像范围是不同的, ... 视场角(FOV) Home 成像系统相关知识视场角(FOV) 0 9 3 在摄影学中,视角(angleofview)是在一般环境中,相机可以接收影像的角度范围,也可以常被称为视野。

视角(angleofview)与成像范围(angleofcoverage)是不同的,他是描述镜头可以撷取的影像角度,一般来说镜头的成像圈都够大到涵盖底片或者感光元件(或许会有一点点的边缘暗角)。

假如镜头的成像范围无法涵盖整个感光元件,则成像圈会被看见,一般会伴随严重的边缘暗角,在这个状态下,视角会被成像范围所限制。

  视场角 [英文]fieldangle;angleofview;fieldangle;[又称]:视场。

在光学工程中,视场角又可用FOV表示,其与焦距的关系如下: h = f*tan\[Theta] 像高=EFL*tan(半FOV) (EFL为焦距,FOV为视场角)   目录 一. 定义: 二. 分类: 三. 按视场角将镜头分类 四. 一台相机的视角(FOV)   一.定义: 1. 在光学仪器中,以光学仪器的镜头为顶点,以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,称为视场角。

如图一。

视场角的大小决定了光学仪器的视野范围,视场角越大,视野就越大,光学倍率就越小。

通俗地说,目标物体超过这个角就不会被收在镜头里。

  图一   2. 在显示系统中,视场角就是显示器边缘与观察点(眼睛)连线的夹角。

例如在图二中,AOB角就是水平视场角,BOC就是垂直视场角。

  二.分类:  视场角分物方视场角和像方视场角。

一般光学设备的使用者关心的是物方视场角。

对于大多数光学仪器,视场角的度量都是以成像物的直径作为视场角计算的。

如:望远镜、显微镜等。

而对于照相机、摄像机类的光学设备,由于其感光面是矩形的,因此常以矩形感光面对角线的成像物直径计算视场角,如图一左。

也有以矩形的长边尺寸计算视场角的,如图一右。

计算方法可参看图一。

也可以使用度量的方法获得视场角参数。

度量一般使用广角平行光管,因其形似漏斗,俗称:漏斗仪。

测量方法如图二。

在被测镜头的一端,查看广角平行光管底部玻璃平面上的刻度,读取其角度值,其最大刻度值即为该被测光学仪器的视场角。

被测镜头可能因焦距不同,导致肉眼不能观测到刻度。

可加入一片焦距适当的凸透镜作为辅助镜片察看测量结果。

测量时应沿光轴方向前后移动被测镜头,直至观测的角度最大,即为该被测镜头的视场角。

相机的测量方法同上,相机测量时可察看取景窗,因数码相机的液晶屏分辨率较低,可查看相机所拍之照片。

视场角与焦距的关系:一般情况下,视场角越大,焦距就越短。

以下列举几个实例:长焦距镜头视场角窄于40°,例如:镜头焦距2.5mm,视场角为45°左右。

镜头焦距5.0mm,视场角为23°左右。

镜头焦距7.5mm,视场角为14°左右。

镜头焦距10mm,视场角为12°左右。

镜头焦距15mm,视场角为8°左右。

  三. 按视场角将镜头分类 标准镜头:视角45度左右,使用范围较广。

远摄镜头:视角40度以内,可在远距离情况下拍摄。

广角镜头:视角60度以上,观察范围较大,近处图像有变形   四. 一台相机的视角(FOV)   FOV-5   针对直线投射镜头(无空间扭曲)产生的遥远物体影像,有效焦距与影像格式尺寸足以定义视角。

 计算非线性影像相对复杂许多,而且在大部分的实际应用上并不是非常有用。

(在透镜扭曲的的情况下,譬如鱼眼镜头,有扭曲的长段镜头可以比较低扭曲的短镜头有较宽的视角)[1] 视角也许可以用水平(从影像的左端至右端),垂直(从影像顶端至底端)或者斜角(从影像一角至对角)等方式计算出来。

对于直线投射影像,视角 (α)可以由被选择的大小(d),以及有效焦段(f)计算出来如下: α=2arctan(d/2f) d表示底片(或感光元件)的大小再一个方向的计算。

譬如,对于36mm宽的底片,d=36mm 可以被拿来取得水平视角。

 由于这是三角函数方程式,视角不会与焦距呈线性关系。

然而,除了宽角度镜头,他是合理的近似α≈d/f弧度或(180d/pi*f)角度. 有效焦距趋近等于标示的镜头焦距(F),除了微距摄影镜头至拍摄物距离与焦距接近。

在此案例中,放大倍率(m) 必须加以考虑 f=F*(1+m) (在摄影学中m 通常被定义为正值,尽管是被颠倒的影像。

) 举例来说, 在放大倍率1:2的状况下, 我们发现 f=1.5F 而与一个对远处的物体具有相同焦距相比视角减少了33%。

另一个影响因素在微距摄影中是lensasymmetry(镜头asymmetric是指镜头的光圈从前后看上去大小不一的情况)。

Lensasymmetry会造成节面(nodalplane)与pupilpositions。

Theeffectcanbequantifiedusingtheratio(P)betweenapparentexitpupildiameterandentrancepupildiameter.Thefullformulaforangleofviewnowbecomes α=2arctan(d/(2f(1+m/p)) 视角还可以用 视野表 (FOV tables)或纸张,或镜头计算软件来求出。

示例[编辑]假设一个 35mm 相机,安装了一个焦距为 F = 50 mm 的镜头。

35mm 相机的影像规格是 24mm(垂直)× 36mm(水平),对角线距离约为 43.3mm.在无限远对焦时,f = F,视角为:     FOV-4 Wasthishelpful? YesNo 9/ 3 #FOV#视场角 发表评论取消回复0要发表评论,您必须先登录。

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