¿Qué es el "ángulo de visión" en fotografía?

En términos sencillos (asumiendo que un profano conoce algo de geometría muy básica), imagina tu nariz como la punta de un triángulo. El lado izquierdo del triángulo es el borde izquierdo de su visión periférica y el lado derecho es el borde derecho. El ángulo de visión horizontal es simplemente el ángulo entre esos bordes, y el ángulo de visión vertical es lo mismo para arriba y para abajo.

Para un ojo humano, el ángulo de visión es de aproximadamente 95°, pero dado que tus ojos se mueven inconscientemente y tu cerebro completa los detalles, se siente mucho más amplio que eso.

Los términos campo de visión y ángulo de visión son básicamente intercambiables: el ángulo de visión es una forma de medir el campo de visión. (También se podría decir algo como "10 metros a 20 metros de distancia"... esto describe diferentes aspectos de la misma geometría, y con trigonometría básica se puede descifrar una cosa de la otra).

Como dice el texto que ha citado, "La distancia focal determina el ángulo de visión visto a través de una lente para un tamaño de sensor determinado". Esto también es trigonometría básica, y en realidad puede trazarlo en una hoja de papel y medirlo usted mismo. Obviamente, con una lente, este es un problema tridimensional, pero podemos considerar la dimensión horizontal y reducirla a dos. (Imagínese esto como una vista recortada del mundo de arriba hacia abajo).

Dibuje una línea de 23,6 mm de largo, el ancho del sensor en su D7000 (y muchas cámaras similares), en el centro en la parte inferior de una hoja de papel en blanco.

Puedes mirar las imágenes que hice a continuación, pero si eres un aprendiz práctico como yo, es realmente útil sacar papel real, lápices de colores y una regla, y seguir las instrucciones. mundo físico.

Desde el centro de esa línea, dibuje una línea perpendicular ligera desde ese punto central hacia el centro de la página, de modo que tenga una forma de T invertida. (Esto es por conveniencia. Piense en ello como "la línea hacia lo que está apuntando la cámara").

Mida desde su sensor a lo largo de la línea central que acaba de dibujar. Pon un punto a 35 mm. Etiquete esta "lente de 35 mm". Esto representa la apertura estenopeica de una lente idealizada de 35 mm.

Ahora mida desde su sensor a lo largo de la línea central. Pon un punto a 50 mm. Etiquete esta "lente de 50 mm". (Y, por supuesto, esto representa la apertura estenopeica de una lente idealizada de 50 mm).

Con su regla, dibuje una línea desde el borde izquierdo de la línea del sensor a través del punto de apertura de 35 mm y continúe hasta el borde de la página. Luego haga lo mismo desde el borde derecho de la línea del sensor. Esto debería producir una Xforma grande. Etiquete ambas líneas del cono superior de la X "campo de visión de 35 mm".

Haz lo mismo con el punto de la lente de 50 mm. Etiquete esto, por supuesto, "campo de visión de 50 mm".

Ahora, puede ver directamente que una distancia focal más corta produce un campo de visión más amplio. Cualquier cosa que esté dentro de esas líneas estará en tu foto, y todo lo que esté fuera estará fuera del marco. Tenga en cuenta que la lente puede proyectar un cono de luz mucho más ancho que no cae en el sensor; las líneas que dibujó ignoran eso, ya que la luz que no se registra realmente no importa .

Si mide el ángulo, debería ver que es de aproximadamente 36,5° para la lente de 35 mm y de aproximadamente 26° para la lente de 50 mm.

Luego, dos experimentos más:

Experimento uno: elija algunas distancias focales diferentes (15 mm, 200 mm) y vea qué le dan.

Experimento 2: aumente el tamaño de la línea del sensor a 36 mm, como en las cámaras de fotograma completo "FX" de Nikon. Mantenga la línea centrada en el mismo punto, por supuesto. Use sus mismos puntos de lente pero dibuje nuevas líneas X en el borde izquierdo y derecho más grande del sensor. Es inmediatamente evidente que incluir esta parte adicional del cono de luz hace que el campo de visión registrado de la misma distancia focal sea mucho más amplio.

Tenga en cuenta que el 35 mm de su D7000 ofrece aproximadamente el mismo campo de visión que el 50 mm de la FX; es por eso que la gente habla de lentes "equivalentes".

Puede ver que las líneas para APS-C de 35 mm y "Full-Frame" de 50 mm no están una encima de la otra, como cabría esperar de un "equivalente". Eso es porque esto se descompone un poco a distancia macro. Si retrocede unos milímetros, se alineará correctamente (pero cambiará la perspectiva muy levemente). Sin embargo, las líneas son más o menos paralelas, por lo que esos pocos milímetros todavía están a unos pocos milímetros del otro lado de la habitación, donde son intrascendentes. Si dibujas esto en una hoja de papel realmente grande en lugar de esta pequeña en la pantalla, quedará claro. (Y, por supuesto, no son exactamente paralelos, porque las lentes no coinciden del todo con el factor de recorte: 32,7777... mm y 50 mm serían más exactos. Ah, el mundo real, siempre interfiriendo en la forma de explicar las cosas simplemente Otros factores del mundo real se aplican también;

Esto claramente (espero) responde a la pregunta de la relación entre la distancia focal y el ángulo de visión / campo de visión, y también explica el efecto de los diferentes tamaños de sensor y, como beneficio adicional, muestra cómo el recorte es intercambiable con el zoom (si usted no le importa usar menos de su sensor).

La distancia focal es propiedad de la lente.

El ángulo de visión es esencialmente lo que dice su nombre: el subconjunto del espacio que puede ver, y depende TANTO de la distancia focal como del tamaño del marco utilizado. http://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_view

El ángulo de visión es lo que realmente importa en la práctica, la distancia focal de la lente es más conveniente de usar como un valor equivalente cuando el tamaño del marco es fijo y conocido (como el marco estándar de 35 mm). Como consecuencia lógica, en la actualidad el tamaño del sensor suele mencionarse junto con la distancia focal del objetivo para comprender el ángulo de visión utilizado.

Lo último que se preguntó en la consulta fue por qué debería importarnos esto. Déjame responder eso con un ejemplo. He estado tratando de decidir si tener una lente de 20 mm para mi cámara con un factor de recorte de 1.5 tendría sentido dado que ya tengo una de 24 mm. Aquí están los números (de una calculadora en línea). En el cuerpo Dx, el 24 te da 53,1 en horizontal, 36,9 en vertical y 63 grados en diagonal. El 20 proporciona 61,9, 43,6 y 71,6, respectivamente. Pero cuando miras lo que hay en el marco de una imagen, esos números se suman. A 10 pies del sensor, el 24 abarca un área de 10 pies por 6,7 pies o 67 pies cuadrados. El marco de 20 mm mide 96 pies cuadrados (12x8) a la misma distancia. A 20 pies, la diferencia en lo que hay dentro del marco es de 118 pies cuadrados (266 v 384). La lente de 20 mm abarca así 44.

Aún así, si puede retroceder 2 pies desde el sujeto de 10 pies, aumentando la distancia del sujeto al sensor a 12 pies, exactamente el mismo campo de visión está disponible con el 24 mm que a 10 pies con el 20 mm. A 20 pies, tendrías que retroceder 4 pies. Entonces, en las situaciones en las que dispara, ¿son esos uno o dos pasos hacia atrás algo que puede tomar (teniendo en cuenta que cambiar la distancia a su sujeto también cambia la perspectiva)?

El resultado final para mí es que todavía estoy indeciso. Pero al menos cuantifiqué mi dilema. Es por eso que el ángulo y el campo de visión son importantes. (Por supuesto, podría decirse que un zoom de gran angular resolvería mi dilema; pero para mantener una velocidad equivalente, el precio del póquer sube más de $ 1,400.00 y 1.5 libras, y evitar ESO, es la razón por la que volví a los números primos en primer lugar. )

El ángulo de visión está relacionado con la distancia focal y el tamaño del sensor en uso.

Entonces, para una lente de 50 mm en un sensor (o película) de 35 mm, tendría un campo de visión de 46 ° en la diagonal. A medida que se duplica la distancia focal, el campo de visión se reduce a la mitad, por lo que un objetivo de 100 mm en una cámara de 35 mm tiene un campo de visión de 24° en la diagonal.

Si usa un sensor más pequeño, está recortando la imagen hacia abajo, por lo que, si bien la lente puede producir una imagen lo suficientemente buena para un marco de 35 mm, un sensor más pequeño ignorará las partes que caen del borde. Este factor de recorte divide el ángulo de visión, de modo que la lente de 50 mm tendría un campo de visión de aproximadamente 31° en la diagonal si estuviera usando un sensor de tamaño APS-C. Alternativamente, y como piensa la mayoría de la gente es la distancia focal equivalente , si hubiera estado usando 35 mm, que sería el caso de multiplicar la distancia focal real por su factor de recorte, de modo que la lente de 50 mm en una D7000 es equivalente a una lente de 75 mm en una cámara de 35 mm.

El ángulo de visión es en realidad tres ángulos diferentes (diagonal, horizontal/paisaje y vertical/retrato), cada uno de los cuales es la medida del ángulo en la parte superior de un triángulo equilátero medido desde el punto focal de la lente (donde toda la luz los rayos se cruzan) y se extiende desde los puntos más lejanos (de esquina a esquina, de izquierda a derecha o de arriba a abajo) a través de un plano paralelo al plano del plano focal. Tenga en cuenta que el plano focal no siempre es paralelo al plano de la parte posterior de la cámara (película/sensor), ni siempre es plano: las lentes de cambio de inclinación mueven el plano focal fuera de paralelo con la parte posterior, por lo que el ángulo de visión no necesariamente le dirá lo que estará enfocado, y algunas lentes tienen esquinas borrosas debido a cómo el plano focal se asigna a una variedad en forma de cuenco (o incluso de forma más compleja). Como resultado de esto,

Como menciona la publicación de respuesta correcta, el AoV es relativo al tamaño del área de captura en la parte posterior de la cámara. La película de 35 mm fue el estándar durante aproximadamente 50 años y, como resultado, las personas asocian ciertos ángulos con la distancia focal utilizada para lograrlos en las cámaras de película de 35 mm. Inicialmente, las cámaras digitales de lentes intercambiables de consumo (como las DSLR) usaban formatos de sensor más pequeños, y la gente usaba un "multiplicador de distancia focal" para calcular la "distancia focal de formato de 35 mm equivalente". Por ejemplo, los llamados sensores de formato "APS-C" de Canon, por ejemplo, el multiplicador de distancia focal era 1.6.

En los foros de DPReview.com, a principios de la década de 2000, se desató un debate sobre esto porque la distancia focal también afecta las propiedades de profundidad de campo y, por lo tanto, la gente pensaba que debido a que el multiplicador de distancia focal cambiaba la distancia focal, cambiaría otras propiedades como la profundidad. de campo, no sólo el ángulo de visión. Sin embargo, el tamaño del sensor más pequeño solo hace que el ángulo sea más pequeño, pero no afecta la profundidad de campo u otras propiedades. Por lo tanto, una persona sugirió que, en lugar de usar la frase "multiplicador de distancia focal", se usara la frase "factor de recorte", para que la gente entendiera que la imagen es la misma, solo que con un ángulo de visión más pequeño, como si una fotografía había sido recortada.

La sugerencia inicial para el "factor de recorte" fue usar un porcentaje equivalente al inverso del multiplicador de distancia focal (p. ej., 1/1,6, para APS-C, se recorta el 62,5 % de la imagen previa al recorte), ya que recortar es un reducción y, por lo tanto, debe expresarse como un porcentaje inferior al 100 %. Sin embargo, debido a que el objetivo de la figura es hacer que las matemáticas sean fáciles de hacer mentalmente, y es más fácil multiplicar por 1.6 que dividir por 0.625, la industria siguió usando el multiplicador de distancia focal y simplemente lo rebautizó como "factor de recorte". "

Hoy en día, con el predominio de los teléfonos inteligentes, es conveniente usar una aplicación para calcular el ángulo de visión real y la distancia al sujeto, y también para visualizar los tamaños de los sensores, calcular los factores de recorte y las distancias focales equivalentes, etc. Hay una buena aplicación para iOS. llamado "Ángulo de visión" que le permite ver los tres ángulos de visión que obtendría de una distancia focal dada de la lente en un tamaño de sensor determinado, y a qué equivale eso en otros cuatro tamaños de sensor. También dibuja los cinco tamaños de sensor a escala, le dice la distancia a lo largo de su toma a una distancia determinada del sujeto y realiza ajustes en función de la relación de aspecto en la que está disparando (como si estuviera usando el modo cuadrado en su cámara). Aquí hay un enlace web a la página del desarrollador.

El ángulo de visión es una medida del área del plano de visión de un sistema óptico en grados de arco.