Kalkulator FOV fotoaparata - Kalkulator vidnega polja

Kaj je kalkulator vidnega polja fotoaparata?

Kalkulator vidnega polja (FOV) fotoaparata izračuna, kako širok prizor lahko fotoaparat zajame. Uporablja dve številki: velikost tipala fotoaparata in goriščno razdaljo objektiva. Rezultat je kot, običajno podan v stopinjah, za vodoravno, navpično in diagonalno smer.

Vidno polje je pomembno, ker določa, kaj se prilega v kader. Široko vidno polje zajame obsežen prizor, na primer pokrajino. Ozko vidno polje zajame le majhen del prizora, vendar oddaljeni predmeti na njem delujejo večji.

Kako izračunati vidno polje

Vidno polje je odvisno od dveh stvari: dimenzije tipala (širine ali višine v milimetrih) in goriščne razdalje objektiva (prav tako v milimetrih). Formula uporablja funkcijo arktangensa, zapisano kot arctan ali tan⁻¹:

$\theta = 2 \arctan\left(\frac{d}{2 f}\right)$

• θ je vidno polje kot kot.
• d je dimenzija tipala: širina za vodoravno vidno polje FOV, višina za navpično vidno polje.
• f je goriščna razdalja objektiva v milimetrih.
• Rezultat je izražen v radianih in se za prikaz pretvori v stopinje.

Formula predpostavlja rektilinearni objektiv, izostren na neskončnost, kar je običajen referenčni primer. Izostritev bližnjega predmeta premakne objektiv nekoliko dlje od tipala in nekoliko zoži dejansko vidno polje.

Diagonalno vidno polje uporablja isto formulo, vendar namesto širine ali višine uporabi dolžino diagonale tipala. Diagonalo izračunamo s Pitagorovim izrekom:

$D = \sqrt{w² + h²}$

kjer je D diagonala tipala, w širina tipala in h višina tipala.

Višino tipala, ko poznamo le širino in razmerje stranic, izračunamo tako, da širino delimo z razmerjem stranic:

$h = \frac{w}{a}$

kjer je a razmerje stranic.

Razmerje stranic 3:2 (vrednost razmerja stranic 1,5) je standardno za večino fotografij z zrcalnorefleksnimi fotoaparati DSLR in brezzrcalnimi fotoaparati. Razmerje 16:9 (1,778) je standardno za video. Razmerje 4:3 (1,333) uporabljajo fotoaparati Micro Four Thirds in številni starejši kompaktni fotoaparati. Filmske produkcije včasih uporabljajo razmerje 2,39:1 za širokozaslonski videz.

Običajne velikosti tipal

Velikost tipala spremeni vidno polje, tudi ko goriščna razdalja ostane enaka. Večje tipalo z istim objektivom zajame širši kot.

Kalkulator navaja te velikosti v obliki širina × višina:

• Srednji format: 43,8 × 32,9 mm
• Polni format (35 mm): 36 × 24 mm
• APS-H: 28,7 × 19,0 mm
• APS-C (Nikon/Sony): 23,5 × 15,6 mm
• APS-C (Canon): 22,3 × 14,9 mm
• Micro Four Thirds: 17,3 × 13,0 mm
• 1 palec: 13,2 × 8,8 mm, uporablja se v kompaktnih fotoaparatih višjega razreda in številnih dronih
• 2/3 palec: 8,8 × 6,6 mm
• 1/1.7-inch: 7,6 × 5,7 mm
• 1/2.3-inch: 6,17 × 4,55 mm, običajna velikost v pametnih telefonih in športnih kamerah

Katero koli drugo tipalo lahko vnesete tako, da izberete »Po meri« ter vpišete njegovo širino in višino.

Diagonala polnega formata (43,3 mm), deljena z diagonalo tipala, se imenuje faktor izreza. Uporablja se za primerjavo objektivov na različnih fotoaparatih in je opisana v spodnjih pogostih vprašanjih. APS-C (Nikon/Sony) ima vrednost približno 1,5, APS-C (Canon) približno 1,6, Micro Four Thirds pa 2,0.

Rešen primer

Vzemimo fotoaparat s tipalom polnega formata (36 × 24 mm), opremljen z objektivom 50 mm.

Vodoravno vidno polje: HFOV = 2 × arctan(36 / (2 × 50)) = 2 × arctan(0,36) ≈ 39,60°

Navpično vidno polje: VFOV = 2 × arctan(24 / (2 × 50)) = 2 × arctan(0,24) ≈ 26,99°

Diagonalno vidno polje: Diagonala = √(36² + 24²) ≈ 43,27 mm DFOV = 2 × arctan(43,27 / 100) ≈ 46,79°

Objektiv 50 mm na tipalu polnega formata se imenuje »normalni« objektiv, ker je njegova goriščna razdalja blizu diagonali tipala 43,3 mm. Objektivi, krajši od diagonale, so širokokotni, daljši pa teleobjektivi.

Hiter pregled: goriščne razdalje za polni format

Krajša goriščna razdalja vedno pomeni širše vidno polje. Daljša goriščna razdalja ga vedno zoži.

Kako uporabljati kalkulator

1. Izberite velikost tipala s seznama ali izberite »Po meri« in vnesite natančno širino ter višino v milimetrih.
2. Vnesite goriščno razdaljo objektiva v milimetrih.
3. Izračunajte višino iz razmerja stranic, če višina tipala ni znana. Ta možnost se prikaže samo pri tipalu po meri: označite »Izračunaj višino iz razmerja stranic« in izberite 3:2, 4:3, 16:9, 1:1 ali 2,39:1. Kalkulator nato nastavi višina = širina ÷ razmerje.
4. Preberite rezultate: dimenzije tipala, nato vodoravno, navpično in diagonalno vidno polje, prikazano v stopinjah ali radianih, odvisno od izbrane enote.

Vsaka meritev mora biti pozitivno število. Goriščna razdalja, enaka nič ali manjša od nič, širina ali višina tipala, enaka nič ali manjša od nič, ter vsaka vrednost, ki ni realno število, se zavrnejo; kalkulator namesto rezultata prikaže sporočilo.

Zakaj je vidno polje pomembno

Fotografi uporabljajo FOV za izbiro objektiva pred fotografiranjem. Širokokotni objektiv (14-35mm na tipalu polnega formata) v kader zajame več prostora ali pokrajine. Teleobjektiv (85 mm in daljši) izolira oddaljeni predmet in stisne ozadje.

Direktorji fotografije izračunajo vidno polje pri načrtovanju kadrov, da se položaj fotoaparata in izbira objektiva ujemata z načrtovano kompozicijo. Monterji varnostnih sistemov ga uporabljajo za izračun, kolikšen del prostora ali parkirišča pokrije posamezna kamera. Upravljavci dronov ga uporabljajo za načrtovanje letalnih poti, ki brez vrzeli v celoti pokrijejo območje pregleda.

Tudi velikost tipala spremeni te vrednosti. Manjše tipalo pri danem objektivu zoži vidno polje, zato je isti objektiv 50 mm na fotoaparatu APS-C videti kot daljši teleobjektiv kot na fotoaparatu polnega formata.

Pogosta vprašanja

Kaj je vidno polje v fotografiji?

Vidno polje je kot prizora, ki ga skupaj zajameta objektiv in tipalo, merjen v stopinjah. Širok kot, na primer 74°, zajame obsežen prizor. Ozek kot, na primer 10°, zajame le majhen del prizora, vendar poveča oddaljene predmete.

Kako velikost tipala vpliva na vidno polje?

Večje tipalo zajame več slike, ki jo projicira objektiv, zato je vidno polje širše. Manjše tipalo obreže isto projicirano sliko in vidno polje zoži. Zato ima objektiv 50 mm drugačno vidno polje na fotoaparatu polnega formata kot na fotoaparatu APS-C.

Kaj je faktor izreza?

Faktor izreza je diagonala polnega formata 43,3 mm, deljena z diagonalo tipala. Tipalo APS-C (Nikon/Sony) ima faktor izreza približno 1,5×, tipalo APS-C (Canon) približno 1,6×, Micro Four Thirds pa približno 2×. Če goriščno razdaljo objektiva pomnožimo s faktorjem izreza, dobimo goriščno razdaljo, ekvivalentno polnemu formatu, kar je uporabno za primerjavo objektivov med sistemi fotoaparatov. Pri izračunu dejanskega vidnega polja tega fotoaparata ne smemo uporabiti namesto dejanskih dimenzij tipala.

Katera goriščna razdalja daje »normalno« vidno polje?

Normalni objektiv ima goriščno razdaljo blizu diagonale tipala, zato slika ni videti niti raztegnjena niti stisnjena. Pri polnem formatu je diagonala 43,3 mm, običajni objektiv 50 mm pa je dovolj blizu: zagotavlja vodoravno vidno polje približno 39,6° in diagonalno vidno polje približno 46,8°. Pri manjših tipalih je za enak pogled potreben krajši objektiv, ker je diagonala krajša.

Kako razmerje stranic spremeni vidno polje?

Razmerje stranic določa razmerje med širino in višino tipala, kar pri nespremenjeni širini spremeni navpično vidno polje. Široko razmerje, kot je 16:9, pri enaki širini in goriščni razdalji zagotavlja manjšo navpično pokritost kot 4:3, ker je tipalo razmeroma nižje.

Ali je mogoče vidno polje spremeniti po fotografiranju?

Obrezovanje slike zoži njeno dejansko vidno polje, vendar ga ne more razširiti prek območja, ki ga je prvotno zajel objektiv. Tehnike, kot je sestavljanje panorame, lahko združijo več fotografij v širše vidno polje, vendar je treba več posnetkov narediti že pri fotografiranju, ne le pri poznejšem urejanju.

Viri

1. "Angle of view." Wikipedia, Wikimedia Foundation. https://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_view
2. Ray, Sidney F. Applied Photographic Optics. Focal Press, 2002.
3. Jacobson, Ralph E. The Manual of Photography. Focal Press, 2000.