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镜头成像角度计算


镜头成像角度计算

在查看数码相机规格时,我们常会说某相机的「实际焦距」是多少 mm , 然后又相当于传统 35mm 相机(下面有解释)的多少 mm,究竟「等效焦距」是 如何计算的呢? 首先,我们得了解「等效焦距」的问题并非始于数码相机,而是自传统相机 即有。 最著名的问题便是「标准镜头」的焦距问题。 1. 什么是[标准镜头 ? 什么是 标准镜头 标准镜头]? 当镜头的摄角和人类双眼的视角相近时,便可称为「标准镜头」。对 35mm 的传统相机( 底片 24x36mm )而言, 50mm 的镜头和人类双眼的感觉最接近( 您 要说 55mm 的镜头也可以 ),所以,我们说 50mm 属于「标准镜头」。(设摄 角为 Fov)。 Fov= 2x( Tan^(-1)) ( 底片长度 / (2x 镜头焦距 )) 对于 35mm 的传统相机,采用标准镜头(50mm),底片 36x24mm,底片对 角线约为 43.3mm。可得出: Fov=46.79 ° H-Fov=39.59 ° (水平 Fov) V-Fov = 26.99 °(垂直 Fov)
若换成 45 相机(45 相机用的是 4'x5' 的底片),标准镜头可不是 50mm 哦!为了维持相同的 摄角 ( 46.79 ° ),我们将 Fov 值往回带,求「镜头焦距」,便可得到 180mm。所以,180mm 的镜头对于一般 35mm 相机而言,虽是长镜头,对 45 相机来说却还是标准镜头呢!
2.

等效焦距
在数码相机上,因为各数码相机的对应情况不一,为了让摄影者容易了解摄

角的问题,便采用了「等效焦距」的说法。 来看数码相机的情况。我们已经知道,重点是「维持相同的摄角 」,便可以验 算出数码相机的等效焦距。 消费级数码相机的影像感测面积比传统相机小了许多。 例子 1:我们以 10X 光学变焦的 C-2100UZ 为例,原厂的规格是实际焦距为 7 : - 70mm,CCD 为 1/2' 型(下面有解释),相当于 35mm 传统相机的 38 380mm 。我们以 1X 的广角端和 10X 的远望端,数码相机跟传统相机各验算 一次,看看是不是能「维持相同的摄角 」。 相机: 传统 35mm 相机: Fov (1x) = 2 x arctan (43.3/(2x38))=59.34 ° Fov (10x) = 2 x arctan (43.3/(2x380))=6.52 ° 数码相机 C-2100UZ Fov (1x) = 2 x arctan (8/(2x7))=59.49°

Fov (10x) = 2 x arctan (8/(2x70))=6.54 ° 由计算可得知,原厂提供的“相当于 35mm 传统相机的 38 - 380mm ”是一 正确的信息。 例子 2:以 4X 光学变焦 Canon Power Shot A610 为例。原厂的规格是实际焦距为 : 7.3-29.2mm,CCD 为 1/1.8' 型,相当于 35mm 传统相机的 35-140 mm。我们以 1X 的广角端和 4X 的远望端,数码相机跟传统相机各验算一次,看看是不是能 「维持相同的摄角 」。 相机: 传统 35mm 相机: Fov (1x) = 2 x arctan (43.3/(2x35))=63.48 ° Fov (4x) = 2 x arctan (43.3/(2x140))= 17.58° 数码相机 Canon Power Shot A610 Fov (1x) = 2 x arctan (8.932/(2x7.3))=62.91° Fov (4x) = 2 x arctan (8.932/(2x29.2))= 17.39° 由计算可得知,原厂提供的“相当于 35mm 传统相机的 35-140 mm ”是一正 确的信息。 至于摄角小有误差导因于两种感光「底片」的长宽比有所不同。 另外,我们得注意,「焦距等效」并不代表「景深等效」。
3.

拼合柱状全景图, 拼合柱状全景图,使用普通消费型数码相机水平需

要拍摄多少张图像? 要拍摄多少张图像?
我们以数码相机 Canon Power Shot A610(CCD 为 1/1.8' 型,7.176x5.319mm)为 例,计算广角端(1X)Fov: Fov = 2 x arctan (8.932/(2x7.3))=62.91° H-Fov = 2 x arctan (7.176/(2x7.3))=52.35° V-Fov = 2 x arctan (5.319/(2x7.3))=40.03° 如果不考虑重叠范围,水平需要拍摄 7 张。(这是不现实的) 考虑 25 度的重叠范围,水平需要拍摄 13 张。
来自: http://hi.baidu.com/sacrtap/blog/item/757a3edd821604d38c1029de.html


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