Kalkulator vidnog polja kamere - Kalkulator polja vidljivosti

Шта је калкулатор видног поља камере?

Калкулатор видног поља камере (FOV) израчунава колико широку сцену камера може да сними. Користи два податка: величину сензора камере и жижну даљину објектива. Резултат је угао, обично изражен у степенима, за хоризонтални, вертикални и дијагонални правац.

Видно поље је важно јер одређује шта стаје у кадар. Широко видно поље обухвата велику сцену, попут пејзажа. Уско видно поље обухвата мали део сцене, али удаљени субјекти изгледају већи.

Како се израчунава видно поље

Видно поље зависи од две ствари: димензије сензора (ширина или висина, у милиметрима) и жижне даљине објектива (такође у милиметрима). У формули се користи функција арктангенса, која се записује као arctan или tan⁻¹:

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

• θ је видно поље, изражено као угао.
• d је димензија сензора: ширина за хоризонтално видно поље, а висина за вертикално.
• f је жижна даљина објектива, у милиметрима.
• Резултат се добија у радијанима и за приказ се претвара у степене.

Формула претпоставља ректилинеарни објектив фокусиран на бесконачност, што је уобичајени референтни случај. Фокусирање на блиски субјект помера објектив даље од сензора и незнатно сужава стварно видно поље.

Дијагонално видно поље користи исту формулу, али се уместо ширине или висине користи дијагонална дужина сензора. Дијагонала се израчунава Питагорином теоремом:

$D = \sqrt{w² + h²}$

где је D дијагонала сензора, w ширина сензора, а h висина сензора.

Висина сензора, када су познати само ширина и однос страница, добија се дељењем ширине са односом страница:

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

где је a однос ширине и висине.

Размера кадра 3:2 (вредност размере кадра 1,5) стандардна је за већину DSLR и безогледалских фотографија. Размера 16:9 (1,778) стандардна је за видео. Размеру 4:3 (1,333) користе камере Micro Four Thirds и многи старији компактни фотоапарати. У филмској продукцији се понекад користи размера 2,39:1 за широки биоскопски формат.

Уобичајене величине сензора

Величина сензора мења видно поље чак и када жижна даљина остаје иста. Већи сензор истим објективом обухвата шири угао.

Калкулатор наводи следеће величине, у облику ширина × висина:

• Средњи формат: 43,8 × 32,9 mm
• Пун формат (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 инч: 13,2 × 8,8 mm, користи се у компактним фотоапаратима више класе и многим дроновима
• 2/3 инч: 8,8 × 6,6 mm
• 1/1.7-inch: 7,6 × 5,7 mm
• 1/2.3-inch: 6,17 × 4,55 mm, уобичајено код паметних телефона и акционих камера

Било који други сензор може се унети избором опције „Прилагођено“ и уносом његове ширине и висине.

Дијагонала пуног формата (43,3 mm) подељена дијагоналом сензора назива се кроп-фактор. Користи се за поређење објектива на различитим камерама и описан је у честим питањима у наставку. APS-C (Nikon/Sony) има вредност приближно 1,5, APS-C (Canon) приближно 1,6, а Micro Four Thirds 2,0.

Решени пример

Узмимо камеру пуног формата са сензором димензија 36 × 24 mm, на коју је постављен објектив 50 mm.

Хоризонтално видно поље: HFOV = 2 × арктангенс(36 / (2 × 50)) = 2 × арктангенс(0,36) ≈ 39,60°

Вертикално видно поље: VFOV = 2 × арктангенс(24 / (2 × 50)) = 2 × арктангенс(0,24) ≈ 26,99°

Дијагонално видно поље: Дијагонала = √(36² + 24²) ≈ 43,27 mm DFOV = 2 × арктангенс(43,27 / 100) ≈ 46,79°

Објектив 50 mm на камери пуног формата назива се „нормалним“ објективом јер је његова жижна даљина блиска дијагонали сензора од 43,3 mm. Објективи краћи од дијагонале су широкоугаони, а дужи су телеобјективи.

Брзи преглед: жижне даљине за пун формат

Краћа жижна даљина увек даје шире видно поље. Дужа жижна даљина га увек сужава.

Како користити калкулатор

1. Изаберите величину сензора са списка или изаберите „Прилагођено“ и унесите тачну ширину и висину у милиметрима.
2. Унесите жижну даљину објектива, у милиметрима.
3. Израчунајте висину на основу односа страница ако висина сензора није позната. Ова опција се појављује само за прилагођени сензор: означите „Израчунај висину на основу размере кадра“ и изаберите 3:2, 4:3, 16:9, 1:1 или 2,39:1. Калкулатор затим израчунава: висина = ширина ÷ однос.
4. Прочитајте резултате: димензије сензора, затим хоризонтално, вертикално и дијагонално видно поље, приказане у степенима или радијанима, у зависности од изабране јединице.

Свака мерна вредност мора бити позитиван број. Жижна даљина која је једнака нули или мања од нуле, ширина или висина сензора које су једнаке нули или мање од нуле, као и свака вредност која није реалан број, одбијају се, а калкулатор уместо резултата приказује поруку.

Зашто је видно поље важно

Фотографи користе видно поље за избор објектива пре снимања. Широкоугаони објектив (14-35mm на пуном формату) обухвата већи део просторије или пејзажа у кадру. Телеобјектив (85 mm и дужи) издваја удаљени субјект и визуелно приближава позадину.

Сниматељи израчунавају видно поље при планирању кадрова, како би се положај камере и избор објектива ускладили са жељеним кадрирањем. Инсталатери система видео-надзора користе га да израчунају колики део просторије или паркинга покрива једна камера. Пилоти дронова користе га за планирање путања лета које без празнина покривају целу област снимања.

Величина сензора такође мења ове вредности. Мањи сензор сужава видно поље за дати објектив, због чега исти објектив 50 mm делује као дужи телеобјектив на APS-C камери него на камери пуног формата.

Најчешће постављана питања

Шта је видно поље у фотографији?

Видно поље је угао сцене који објектив и сензор заједно снимају, а мери се у степенима. Широк угао, попут 74°, обухвата велику сцену. Узак угао, попут 10°, обухвата мали део сцене, али увећава удаљене субјекте.

Како величина сензора утиче на видно поље?

Већи сензор снима већи део слике коју објектив пројектује, па даје шире видно поље. Мањи сензор изрезује исту пројектовану слику и сужава видно поље. Зато објектив 50 mm има различито видно поље на камери пуног формата и на APS-C камери.

Шта је кроп-фактор?

Кроп-фактор је дијагонала пуног формата од 43,3 mm подељена дијагоналом сензора. APS-C сензор (Nikon/Sony) има кроп-фактор приближно 1,5×, APS-C (Canon) приближно 1,6×, а Micro Four Thirds приближно 2×. Множењем жижне даљине објектива кроп-фактором добија се жижна даљина еквивалентна пуном формату, што је корисно за поређење објектива у различитим системима камера. То не треба користити уместо стварних димензија сензора при израчунавању стварног видног поља те камере.

Која жижна даљина даје „нормално“ видно поље?

Нормални објектив има жижну даљину блиску дијагонали сензора, па слика не делује ни растегнуто ни сабијено. Код пуног формата дијагонала износи 43,3 mm, а уобичајени објектив од 50 mm довољно јој је близу: даје хоризонтално видно поље од приближно 39,6° и дијагонално видно поље од приближно 46,8°. Код мањих сензора потребан је краћи објектив за исти приказ, јер је дијагонала краћа.

Како размера кадра мења видно поље?

Размера кадра одређује однос ширине и висине сензора, што мења вертикално видно поље при фиксној ширини. Широк однос страница попут 16:9 даје мању вертикалну покривеност од размере 4:3 при истој ширини и жижној даљини, јер је сензор релативно нижи.

Може ли се видно поље променити након фотографисања?

Изрезивање слике сужава њено ефективно видно поље, али га не може проширити изван онога што је објектив првобитно снимио. Технике попут спајања панораме могу комбиновати више фотографија у шире видно поље, али то захтева снимање више кадрова током фотографисања, а не само накнадну обраду.

Литература

1. "Angle of view." Википедија, Фондација Викимедија. https://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_view
2. Реј, Сидни Ф. Примењена фотографска оптика. Focal Press, 2002.
3. Џејкобсон, Ралф Е. Приручник за фотографију. Focal Press, 2000.