Công cụ tính trường nhìn máy ảnh

Công thức góc nhìn cho ống kính rectilinear

Với ống kính rectilinear lý tưởng, mỗi góc được tính từ kích thước cảm biến hoạt động tương ứng. Nếu chiều rộng cảm biến là w, chiều cao là h, đường chéo là d = √(w² + h²) và tiêu cự là f, ta có:

góc ngang = 2 × atan(w / (2f))
góc dọc   = 2 × atan(h / (2f))
góc chéo  = 2 × atan(d / (2f))

Đổi kết quả từ radian sang độ. Góc nhìn phụ thuộc vào ống kính và vùng cảm biến hoạt động, không phụ thuộc vào khoảng cách đến chủ thể. Khoảng cách chỉ làm thay đổi phạm vi cảnh thực tế. Ở khoảng cách vuông góc D, phạm vi trên mỗi trục là 2 × D × tan(góc / 2), được rút gọn thành D × kích thước cảm biến / f trong mô hình lý tưởng này.

Ví dụ: full-frame, 50 mm, 3 m

Cảm biến 36 × 24 mm có đường chéo 43,27 mm. Với ống kính 50 mm, góc ngang là 39,60°, góc dọc là 26,99° và góc chéo là 46,79°. Tại mặt phẳng cảnh cách 3 m, khung hình bao phủ 2,16 m theo chiều ngang, 1,44 m theo chiều dọc và khoảng 2,60 m theo đường chéo.

Vì sao trường nhìn tính toán khác với ống kính thực tế?

• Công thức giả định ống kính rectilinear. Ống kính mắt cá dùng phép chiếu khác và cần mô hình riêng cho phép chiếu đó.
• Méo thùng hoặc méo gối làm thay đổi vùng nhìn gần rìa khung hình.
• Cơ chế lấy nét trong và hiện tượng thở nét có thể thay đổi tiêu cự hiệu dụng, đặc biệt khi lấy nét gần.
• Ở khoảng cách macro, tiêu cự danh định và mô hình thấu kính mỏng đơn giản có thể khác đáng kể so với khung hình đo thực tế.
• Chế độ quay video, chống rung và hiệu chỉnh trong máy có thể cắt xén vùng cảm biến hoạt động. Hãy dùng chiều rộng và chiều cao ghi hình thực nếu có.

Hãy xem kết quả là dữ liệu hình học để lập kế hoạch, rồi xác minh các hệ thống camera giám sát, thị giác máy hoặc sản xuất quan trọng bằng chính máy ảnh và ống kính thực tế.