視角
在攝影學中,視角(英語:angle of view)是在一般環境中,相機可以接收影像的角度範圍。視角也可以稱為視野。
需要注意的是,視角與成像範圍(angle of coverage)不同。後者是鏡頭可以擷取影像角度。一般來說鏡頭的成像圈(image circle)大小足以完全覆蓋底片或感光元件(邊緣有時會有暗角)。如果鏡頭的成像範圍不覆蓋整個感光元件,則成像圈會出現,一般會帶來嚴重的邊緣暗角。在這個狀態下,視角會被成像範圍所限制。
計算相機的視角
對於直線投射(無空間扭曲)遙遠物體影像的鏡頭,其有效焦距與影像格式尺寸足以定義其視角。 至於投射非直線影像的鏡頭,計算方法複雜許多,在大部分的實際應用上並不是特別有用。(在諸如魚眼鏡頭的透鏡扭曲的情況下,比起扭曲度較低的短鏡頭,有扭曲的長鏡頭可以有較寬的視角)[1] 視角可以水平(從影像的左端至右端)、垂直(從影像頂端至底端)或斜角(從影像一角至對角)計算。
對於直線投射影像的鏡頭,視角(α)可以從選擇長度(d)和有效焦距(f)計算出來。算式如下:[2]
代表底片(或感光元件)在一個方向計算得出的大小。例如,對於36mm寬的底片, mm 可以用來取得水平視角。 由於以上方程式運用三角函數,視角不會與焦距呈線性關係。然而,除了寬角度鏡頭外,可以估算為 弧度或度。
有效焦距幾乎等於鏡頭的上述焦距(F),一個例外是在微距攝影中,鏡頭至拍攝物的距離與焦距接近。在這種情況下,放大倍率(m)必須考慮:
(在攝影學中通常定義為正值,儘管影像被顛倒。)舉例來說,如果放大倍率為1:2,。因此,跟用鏡頭對準遠處物件相比,該鏡頭的視角減少了33%。
微距攝影的另一個效果是鏡頭不對稱,是指鏡頭光圈從前後看上去大小不一的情況。鏡頭不對稱會讓節面(nodal plane)和瞳孔位置之間出現偏差。這個效果可以用可視出瞳直徑和入瞳直徑的比例(P)表達。因此,視角的完整算式會變成:[3]
視角也可以用視野表(FOV tables)、紙張或鏡頭計算軟體算出。[4]
示例
假設有一個50mm相機,安裝了一個焦距為F = 50 mm的鏡頭。35mm影像的尺寸為24mm(垂直)× 36mm(水平),對角線長度約為43.3mm。
無限遠對焦時,如果f = F,視角為:
- 水平方向,
- 垂直方向,
- 對角線方向,
參考資料與註解
- ^ 存档副本. [2013-04-24]. (原始內容存檔於2017-08-07).
- ^ Ernest McCollough. Photographic Topography. Industry: A Monthly Magazine Devoted to Science, Engineering and Mechanic Arts (Industrial Publishing Company, San Francisco). 1893, ( ): 399–406.
- ^ Paul van Walree. Center of perspective. 2009 [2010-01-24]. (原始內容存檔於2009-04-30).
- ^ CCTV Field of View Camera Lens Calculations (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) by JVSG, December, 2007