¿Cuál es la relación entre el tamaño del objeto con la distancia?

¿Cómo varía el tamaño/longitud de un objeto con la distancia?

¿Es una relación logarítmica? ¿exponencial? ¿lineal?

Tracé una curva del tamaño/longitud de un objeto para diferentes distancias de la cámara, y la curva parecía exponencial/logarítmica. Estaba tratando de entender el razonamiento detrás de eso.

Respuestas (5)

Inversamente lineal es una buena aproximación. Imagina una niña de 1,7 m de altura a 1 m de distancia b . Su cabeza está en el punto B.triángulo que nombra esquinas y lados.  Fuente: Artículo de Wikipedia "Arcotangente".  Este archivo tiene la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

¿Cómo varía el tamaño/longitud de un objeto con la distancia?

Deja que la chica se aleje de ti. Su tamaño a permanece igual. Parece más pequeña, porque aparece bajo un ángulo más pequeño. Su tamaño angular cambia. Intenta imaginarlo con la imagen adjunta. Usar arcotangente para calcular su tamaño angular es la forma correcta. Para ángulos pequeños puedes simplificar:

El tamaño angular es inversamente proporcional a la distancia de su objeto, sin utilizar dispositivos ópticos.

Un objeto en campo completo con una distancia focal de 12 mm se mediría incorrectamente. Se puede cometer un error del 2 al 5 % en la medición de la longitud. Para lentes de ojo de pez esto puede ser incluso peor. Regla práctica: use la relación inversa si el tamaño angular es menor a 10°.

El tamaño angular (es decir, funciones trigonométricas, tangente, etc.) NO son de tamaño lineal (son gráficos curvos). Pero la distancia directa es un tamaño lineal en línea recta con la distancia.
Eso es solo aproximadamente correcto para un tipo de lente ojo de pez. El tipo de lente rectilínea más común tiene una relación inversa directa entre la distancia del punto nodal y el plano del objeto, independientemente de en qué parte del plano del objeto se encuentre el objeto. Eso conduce a la conocida distorsión volumétrica de las personas que miran a la cámara cerca del borde de las fotografías de gran angular. También mantiene rectas las líneas rectas en la arquitectura.

La relación es inversa simple, es decir

 object size in image = Object size * focal length / object distance from camera

Si mantiene el mismo objeto y la misma distancia focal, obtiene: size = 1/ distance(el signo = debe ser un signo proporcional).

Gracias. ¿En qué se diferencia cuando se trata del tamaño del objeto frente a la imagen de ubicación del objeto en términos de coordenadas de píxeles (x, y)?
No es diferente, los píxeles son solo una unidad diferente a los metros. Puede cambiar las unidades conociendo el tamaño de un píxel.

Estoy seguro de que esto es un duplicado, pero no puedo encontrar una buena respuesta a la pregunta en los archivos, así que aquí va.

La relación entre el tamaño del objeto y la distancia es una relación lineal inversa, es decir, el tamaño es 1/distancia. Esto tiene sentido cuando lo piensas como si duplicaras la distancia del tamaño a la mitad.

Es por eso que pareces estar observando un exponencial: el exponente es -1, si tomas el recíproco del tamaño, tu gráfico debería ser una línea recta.

Gracias. De hecho, estoy trazando el tamaño del objeto frente a la distancia en píxeles (o ubicación). Así que empiezo con el objeto en el extremo izquierdo de la imagen (pixel coord x = 0) y termino con el objeto en el extremo derecho de la imagen a lo largo de la misma línea (pixel coord x = 3000). Me pregunto si la relación es la misma en ese caso.
Esto solo es válido para objetos con un ángulo de visión inferior a 10°. Dado que el arcotangente Alfa no es Alfa. Un objeto en campo completo con una distancia focal de 12 mm se mediría incorrectamente. Mira mi respuesta.

Depende de lo que signifique 'tamaño' en la pregunta.

  1. Cada dimensión lineal de un objeto se reducirá a la mitad a medida que se duplique la distancia desde la cámara y cada dimensión lineal de un objeto se duplicará a medida que la distancia desde la cámara se reduzca a la mitad.

  2. El área del sensor de la película sobre la que se proyecta un objeto se reducirá a un cuarto cuando la distancia a la cámara se duplique y se cuadriplicará cuando la distancia a la cámara se reduzca a la mitad.

Dicho de otro modo, siempre que el sujeto quepa en el encuadre, duplicar la distancia focal permite potencialmente grabar cuatro veces más información con el sensor. Aparte de la composición, eso es realmente lo importante. Por lo tanto, en términos de distancia focal:

  • Debido a que al duplicar la distancia focal se reduce a la mitad el campo de visión angular en ambas dimensiones, el área del sensor sobre la que se proyecta el objeto se cuadriplica.

  • Del mismo modo, al reducir a la mitad la distancia focal, se reduce a un cuarto el área del sensor sobre la que se proyecta el objeto.

En la práctica, esto significa que pasar de una lente de 200 mm a una lente de 300 mm duplica con creces el grado en que un sujeto distante llena el encuadre. Es por eso que una lente de 18 mm es mucho (en lugar de un poco) más ancha que una de 24 mm. Un teleconversor de 1,4x duplica el área que el sujeto proyecta en el sensor y un teleconversor de 2x la cuadriplica.

La escala de la imagen se puede expresar como una relación. Estamos hablando del tamaño real (altura) de un objeto frente a la altura de su imagen formada. Esta relación entrelaza la distancia del objeto (símbolo u) con la distancia de la imagen (símbolo v) y la distancia focal (símbolo F). Estos son los símbolos tradicionales utilizados en la fórmula óptica. Me gustaria saber el origen de estos simbolos asi que si alguien sabe por favor que me ilumine.

La distancia focal de una lente es la distancia medida desde el nodo posterior de la matriz de lentes hasta la imagen enfocada cuando el objeto que se está fotografiando está en el infinito. Esta distancia entre la lente y la imagen se alarga si el objeto está más cerca del infinito. Si bien la distancia focal de la lente no cambia, este enfoque posterior alargado se sustituye por la distancia focal. Sin embargo, las siguientes ecuaciones brindan resultados adecuados utilizando F tal como está grabado en el cuerpo del objetivo para todas las distancias del sujeto, excepto para trabajos de primeros planos (menos de 1 yarda/metro).

r = v ÷ u (estrictamente una relación lineal)

Nota: use la misma unidad de medida al resolver la ecuación (elijo milímetros)

Supongamos que se captura la imagen de un objeto de 1 metro de altura desde una distancia de 10 metros usando una lente de 50 mm F = 50 mm (distancia focal) v = distancia del objeto = 10 m X 1000 = 10 000 mm u = distancia de la imagen (para una lente de 50 mm) 50 mm o = tamaño del objeto = 1000 mm r = 10000 ÷ 50 = 200 Para un objeto de 1000 mm de altura, la altura de la imagen será 1000 ÷ 200 = 5 mm

Supongamos que se captura una imagen de un objeto de 1 metro de altura desde una distancia de 5 metros con una lente de 50 mm.

F = 50 mm (distancia focal) v = distancia del objeto = 5 m X 1000 = 5000 mm u = distancia de la imagen (para lentes de 50 mm) 50 mm o = tamaño del objeto = 1000 mm r = 5000 ÷ 50 = 100 Para un objeto de 1000 mm de altura, la altura de la imagen será ser 1000 ÷ 100 = 10 mm

Al hacer un trabajo de cerca, F debe alargarse para igualar la distancia de enfoque posterior. Para lograrlo, convertimos la distancia focal y la distancia del objeto a unidades de dioptrías.

Supongamos que se toma una imagen de un objeto de 4 mm de altura desde 200 mm usando una lente de 50 mm. Encuentre la F revisada o la distancia de enfoque posterior. encontrar el foco trasero 20 – 5 = 15d Convertir de nuevo a milímetros para encontrar el foco trasero 1/15 X 1000 = 66,7 mm Foco trasero

F = 66,7 mm (longitud focal) v = distancia del objeto = 200 mm u = distancia de la imagen (para una distancia de enfoque posterior del objetivo de 50 mm) 66,7 o = tamaño del objeto = 1000 mm r = 200 ÷ 66,7 = 3 Para un objeto de 4 mm de altura, la altura de la imagen será 4 ÷ 3 = 1,3 mm