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凸透镜视场角的计算方法

发布时间:2023-03-28 09:33:37

1. 镜头的视场角的计算

镜头是用在什么画幅的相机上?如果是全画幅,则:

在4mm端碧培,它的水平视角已达到180度,所以此或不能加任何管子!这个管子,只要长于镜头,就有黑圈。

在20mm,它的视频约为90度,你只能加大森慧伍约13mm长的管子。

如果你的相机不是全画幅,则4-20mm的焦距,相当于6-30。 这时,在6mm,它的视频约为150度,只能加大约5mm长的管子。如果在30mm,视角为约75度。这时,可以加大约20mm长的管子
打字不易,如满意,望采纳。

2. 如何计算望远镜的视场

放大倍率为穗蚂
F物/F目
=
750mm/20mm
=
37.5×
真实视场
=
表观视场/放大倍数
普罗斯尔目镜的表观视场为50°~55°,所以实际视场为1.4°左右
补充:表观视场(afov)就是能够进入目镜的光锥的角度,即射入目镜的平行光线聚于焦点(副焦点)的夹角,可以根据目镜通光口径和焦距估算出
再补充:你画一个平行光线通过凸透镜的图示(只要初二水猜巧埋平的那种草图就够了),就能看到平行光会聚于一点形成一个光锥宽伏,就是那个光锥尖端那个角的大小。副焦点就是过焦点的平行于透镜的平面上任意一点,这个不重要。

3. 视场角的分类

视场角分物方视场角和像方视场角。一般光学设备的使用者关心的是物方视态扮场角。对于大多数光学仪器,视场角的度量都是以成像物的直径作为视场角计算的。如:望远镜、显微镜等。而对于照相机、摄像机类的光学设备,由于其感光面是矩形的,因此常以矩形感光面对角线的成像物直径计算视场角,如图一左。也有以矩形的长边尺寸计算视场角的,如图一右。计算方法可参看图一。
也可以使用度量的方法获得视场角参数。度量一般使用广角平行光管,因其形似漏斗,俗称:漏斗仪。测量方法如图二。在被测镜头的一端,查看广角平行光管底部玻璃平面上的刻度,读取其角度值,其最大刻度值即为该被测光学仪器的视场角。
被测镜头可能因焦距不同,导致肉眼不能观测到刻度。可加入一片焦距适当的凸透镜作为辅助镜片察看测量结果。测量时应沿光轴方向前后移动被测镜头,直至观测的角度最大,即为该被测镜头的视场角。
相机的测量方法同上,相机测量时可察看取景窗,因数码相机的液晶屏分辨率较低,可查看相机所拍之照片。
视场角与焦距的关系:一般情况下,视场角越大,焦距就越短。以下列举几个实例:长焦距镜头视场角窄于40°,例如:镜头焦距2.5 mm,视场角为 45°左右。镜头悉仿焦距5.0 mm,视场角为 23°左右。镜头焦距7.5 mm,视场角为 14°左右。镜头焦距睁闭纤10 mm,视场角为 12°左右。镜头焦距15 mm,视场角为 8°左右。

4. 请问摄像机镜头的视场角如何计算请给出计算公式!跪谢!

摄像机镜头常以矩形感光面对角线的成像物直径计算视场角,如下图左。也有以矩形的长边尺

寸计算视场角的

计算公式为: tan(ω/2)=ac/s 其中 s一物距 ac一镜头可视范围的半径 ω一可视角


(4)凸透镜视场角的计算方法扩展阅读:


获得视场角的其他方法


使用度量的方法获得视场角参数。度量一般使用广角平行光管,因其形似漏斗,俗称:漏斗

仪。在被测镜头的一端,查看广角平行光管底部玻璃平面上的刻度,读取其角度值,其最大旁凳尺刻

度值即为该被测光学仪器的视场角。


被测镜头可能因焦距粗正不同,导致肉眼不能观测到刻度。可加入一片焦距适当的凸透镜作为辅助

镜片察看测量结果。测量时应沿光轴方向前后移动被测镜头,直至观测的角度最大,即为该被

测镜头的视运高场角。

5. 请问摄像机镜头的视场角如何计算请给出计算公式!跪谢!

摄像机镜头常以矩形感光面对角线的成像物直径计算视场角,如下图左。也有以矩形的长边尺

寸计算视场角的

计算公式为: tan(ω/2)=ac/s 其中 s一物距 ac一镜头可视范围的半径 ω一可视角


(5)凸透镜视场角的计算方法扩展阅读:


获得视场角的其他方法


使用度量运高的方法获得视场角参数。度量一般使用广角平行光管,因其形似漏斗,俗称:漏斗

仪。在被测镜头的一端,查看广角平行光管底部玻璃平面上的刻度,读取其角度值,其最大刻

度值即为该被测光学仪器的视场角。


被测镜头可能因焦距不同,导致肉眼不能观测到刻度。可加入一片焦距适当的凸透镜作为辅助

镜片察看测量结果。旁凳尺测量时应沿光轴方向前后粗正移动被测镜头,直至观测的角度最大,即为该被

测镜头的视场角。

6. 物理中,眼镜透镜度数计算公式

眼镜度数=1除以f乘以100(公式中f必须用m做单位)f为焦距。凹透镜为负数,凸透镜为正数。

1、对于同种材料制成的凸透镜, 其凸度越大, 屈光度数越大, 反之越小。换言之, 对同一只眼球而言, 近视历羡运度数越高, 眼球越突出, 需戴近视镜度数越高。
2、眼球的屈光系统是个可调的“凸透镜”, 因而形态可变, 当眼前放上凹透镜时, 眼球仍具有自我调节功能, 眼睛能看清不同距离的目标和近视或老视患者戴镜能适应本身就说明了这一点。
3、由于普通眼镜与眼球相分离, 形象直观, 容易计算。本节探讨的重点是眼镜对眼球屈光的影响, 对有关眼镜的论述, 都是针对普通眼镜。戴角膜接触镜与普通眼镜在屈光方面具有相同的效果, 其原理和技术在眼镜行业已经很成熟, 因此不再论述。
4、在屈光学中, 只有在某些特殊情况下, 屈光度数为P1、P2两透镜组合产生的屈光效果才是屈光度为P1+P2的透镜。在眼球与透镜组成的光路中, 在效果上或定性的计算中, 也可以有P1+P2这种情况, 这并非透镜组合后的实际屈光效果, 而是一种简化和近似, 因为眼睛具有自我改变屈光度的能力。虽然较难用实验验证, 但从眼球的调节效果看, 它应当具有抵消镜片屈光度的作用, 而该公式却具有简化计算的作用。对于眼球和透镜所组成的系统来说, 至多是两个透镜组成的屈光系统, 因此可以利用屈光学理论进行计算。当戴上透镜时, 因眼球特殊的调节作用, 将透镜的屈光度和眼球调节适应后的屈光度相加减, 也可得到近似值, 虽然与准确地测量眼球的屈光力尚有一段距离, 但在效果上却接近。在该论证中, 尽管从理论上进行了推导, 但实验和测量都非常困难, 就象配制近视镜需要试戴一样, 在用来指导配镜的过程中还要进行试验。
5、从眼球的屈光特点看, 有人测得眼球的静屈光力为+58.6D, 这虽然是一特例, 但也基本反映出眼球具有很强的屈光力, 其调节相对较小, 正常眼为0——10D左右, 近视眼为n——10D(n指眼球的近视屈光度数)左右, 而它又固定在眼眶内, 因此对某一个人来说, 可以认为眼球的屈光系统——“透镜”的中心到视网膜的距离不变, 在以后的计算中, 可认为像距为常数K, 对于眼球的屈光来说, 如果能在视网膜上成清晰的像, 该屈光系统仍满足透镜成像公式
1/u+1/k=P
其中K是常数, P为眼球的屈光度数, 是变量, 意思是不同的人看不同距离的目标和不同的人眼球的屈光度数不同, U指目标到眼球的距离。
该公式成立的条件是: 某一时刻, 眼睛看某一距离的目标, 且目标在眼睛的近、远点之间。
从公式看, 正视眼看无穷远处时1/u=0, 上式可化为P=1/K, 可令1/k=P0, 即P0为眼球的静屈光度。当看距眼球为L的目标时, “透镜”成像公式变为1/L+1/K=1/L+P0, 1/L为眼球增加的屈光度数, 1/L+P0即为眼球看距离为L的目标时的屈光度。
对于戴镜者来肢梁说, 在一般情况下, 眼球到眼镜中心的距离约为1.2——2.4CM, 以下用h表示, 但对于某人某一时刻的值是确定的, 设屈光度为P'的透镜的焦距为F, 当看距离为L的目标时, 镜片成像公式如下:
1/L+1/V=P' ==> 1/V=P'-1/L ①
此时透镜所成像到眼球这一“透镜”的距离为|V|+h, 眼球的屈光情况满足公式: 1/(|V|+h)+1/K=P ②
从公式看, 如果|V|比h大得多, 根据①公式, ②式可近似简化为:
1/|V|+1/K=D=|D'-1/L|+1/K ③
由于眼睛透过透镜看到的是虚像, V<0, 则1/|V|+1/K=1/L+1/K-D'=D1+D0-D'
从该公式看, |V|的大小取决于物距L和透镜的焦距, 考虑到实际情况, 近视眼镜的屈光度大多数大于-6D, 学生看书、写字的距离大多大于0.25M, 而且根据透镜成像公式可知, 凹透镜屈光度数P'(注D'<0, 下同)越小, |V|越小; 物距越小, |V|越小, 如当D'=-5, U=0.25时, |V|=0.111M, 仍比0.02M大很多。所以作为理论计算, 在看距离不太近、镜片度数不太高的目标时, 可忽略h, 这样可简化计算, 有利于定性分析。
换言之, 对于薄透镜来说, 如果忽略眼球派缺到镜片的距离, 可以认为因戴近视眼镜致使眼球调节增加的调节度数等于透镜的屈光度数。在眼球与眼镜组成的光学系统中, 各部分所产生的屈光度数可近似相加减, 这种分析可使计算简化, 使问题变得容易。在以后的论述中, 我们将利用这一结果进行定性分析和近似计算。
6、误差分析。如果以公式为标准, 那么产生误差的原因是多方面的, 现对此分析。
(1) 因为眼球的调节与形变同时进行, 有调节就有形变, 有形变就有眼球前后径的变化, 还由于晶状体和角膜本身形变而导致的角膜、房水、晶状体所组成的“凸透镜”光心的变化。虽然近视或老视本身并不能说明其前后径的变化(一说, 近视眼是眼球成像在视网膜前方, 但近调节的过强或睫状肌不能放松都可实现这一点, 不能充分说明眼球前后径变长), 但更不能说明其不变性。这些因素的存在决定了公式中K只是一个近似, 而且近调节幅度越大, K值变化越大, 这是产生误差的一个原因。但考虑到在眼球调节中, 晶状体的屈光度调节和眼球的屈光度(约60屈光度)相差很远,而眼球调节幅度一般少于10个屈光度, 相对较小, 角膜屈光度变化更小, 因此, 可认为“透镜”光心到视网膜的距离几乎不变。
(2) 因每个人的眼球前后径不等, 对不同的人而言, K并非常数, 很难准确测量, 但具体到某一个人的某一阶段而言, 眼球前后径不变, 可认为K是常数。
(3) 对不同的人而言, 眼镜片到“凸透镜”光学中心的距离是一较难测量的变量, 这也影响到计算的准确性。由计算可知, h增大时, 误差增大, 反之越小。
7、在眼前放置透镜时, 与正常眼相比, 如果眼睛仍然能看清目标, 从眼球的调节效果看, 眼镜首先抵消眼球调节的不足, 因此在以后的计算中, 只要在眼球正常的调节范围内, 用于抵消透镜的效果在理论上能够成立, 我们无须注意眼球实际屈光度的变化。对眼球来说, 不管戴多少屈光度的眼镜, 要看清前面的目标, 必须低消眼镜的作用而增加屈光度调节。
8、由于配镜误差、适应等原因, 即使把各种因素都考虑进去,理论对于实践也只是一种近似, 眼球调节幅度较大时, 这种简单化、理想化的理论会因自身形变而使误差增大。再者, 镜片到眼球光学中心的距离随不同的人而不同, 这又无法用物理公式表示, 在具体配制时要具体问题具体分析。
9、对于眼球和镜片所组成的屈光系统来说, 镜片度数是确定的, 而眼球的屈光度数却是个变量, 因此, 把眼球看成是一个可调凸透镜的意思是: 眼睛透过眼镜能看清某一目标时, 眼球的屈光度数确定, 因而完全可以利用屈光学理论进行计算, 但眼球看目标的距离发生变化时, 其屈光度数也随之变化。
10、对眼球与眼镜组成的屈光系统而言, 只有两个“透镜”组成, 可看成一个等效的透镜组, 透镜的度数可相加减, 比如一个+5D的透镜, 可看成是一个(+2D)+(+3D)的透镜组, 虽然在多数情况下并不成立, 但在理论为我们解决问题提供了方便。

7. 视场角(FOV)

视场角(FOV)

在摄影学中,视角(angle of view)是在一般环境中,相机可以接收影像的角度范围,也可以常被称为视野。 视角(angle of view)与成像范围(angle of coverage)是不同的,他是描述镜头可以撷取的影像角度,一般来说镜头的成像圈都够大到涵盖底片或者感光元件(或许会有一点点的边缘暗角)。假如镜头的成像范围无法涵盖整个感光元件,则成像吵樱圈会被看见,一般会伴随严重的边缘暗角,在这个状态下,视角会被成像范围所限制。

视场角 英文 field angle; angle of view; field angle; 又称:视场 在光学工程中,视场角又可用FOV表示,其与焦距的关系如下: 

h = f*tan\[Theta] 

像高 = EFL*tan (半FOV) 

EFL为焦距 

FOV为视场角

目录

1 定义:

2 分类: 

3 按视场角将镜头分类

4 一台相机的视角(FOV)

定义:

1. 在光学仪器中,以光学仪器的镜头为顶点,以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,称为视场角。如图一。 视场角的大小决定了光学仪器的视野范围,视场角越大,视野就越大,光学倍率就越小。通俗地说,目标物体超过这个角就不会被收在镜头里。 

图一

2. 在显示系统中,视场角就是显示器边缘与观察点(眼睛)连线的夹角。 例如在图二中,AOB角就是水平视场角,BOC就是垂直视场角。

分类: 明轿

视场角分物方视场角和像方视场角。一般光学设备的使用者关心的是物方视场角。对于大多数光学仪器,视场角的度量都是以成像物的直径作为视场角计算的。如:望远镜、显微镜等。而对于照相机、摄像机类的光学设备,由于其感光面是矩形的,因此常以矩形感光面对角线的成像物直径计算视场角,如图一左。也有以矩形的长边尺寸计算视场角的,如图一右。计算方法可参看图一。 也可以使用度量的方法获得视场角参数。度量一般使用广角平行光管,因其形似漏斗,俗称:漏斗仪。测量方法如图二。在被测镜头的一端,查看广角平行光管底部玻璃平面上的刻度,读取其角度值,其最大刻度值即为该被测光学仪器的视场角。 被测镜头可能因焦距不同,导致肉眼不能观测到刻度。可加入一片焦距适当的凸透镜作为辅助镜片察看测量 结果。测量时应沿光轴方向前后移动被测镜头,直至观测的角度最大,即为该被测镜头的视场角。 相机的测量方法同上,相机测量时可察看取景窗,因数码相机的液晶屏分辨率较低,可查看相机所拍之照片。 视场角与焦距的关系:一般情况下,视场角越大,焦距就越短。以下列举几个实例:长焦距镜头视场角窄于40°,例如:镜头焦距2.5 mm,视场角为 45°左右。镜头焦距5.0 mm,视场角为 23°左右。镜头焦距7.5 mm,视场角为 14°左右。镜头焦距10 mm,视场角为 12°左右。镜头焦距15 mm,视场角为 8°左右。

按视场角将镜头分类:

标准镜头:视角45度左右,使用范围较广。 

远摄镜头:视角40度以内,可在远距离情况下拍摄。 

广角镜头:视角60度以上,观察范围较大,近处图像有变形

一台相机的视角(FOV)

FOV-5

针对直线投射镜头(无空间扭曲)产生的遥远物体影像,有效焦距与影像格式尺寸足以定义视角。 计算非线性影像相对复杂许多,而且在大部分的实际应用上并不是非常有用。(在透镜扭曲的的情况下,譬如鱼眼镜头,有扭曲的长段镜头可以比较低扭曲的短镜头有较宽的视角)[1] 视角也许可以用水平(从影像的左端至右端),垂直(从影像顶端至底端)或者斜角(从影像一角至对角)等方式计算出来。 对于直线投射影像,视角 (α)可以由被选择的升槐丛大小(d),以及有效焦段(f)计算出来如下:

α=2arctan(d/2f)

d表示底片(或感光元件)的大小再一个方向的计算。譬如,对于36mm宽的底片, d=36 mm 可以被拿来取得水平视角。 由于这是三角函数方程式,视角不会与焦距呈线性关系。然而,除了宽角度镜头,他是合理的近似 α≈d/f 弧度或(180d/pi *f)角度.

有效焦距趋近等于标示的镜头焦距(F),除了微距摄影镜头至拍摄物距离与焦距接近。在此案例中,放大倍率(m) 必须加以考虑

f=F*(1+m)

(在摄影学中m 通常被定义为正值,尽管是被颠倒的影像。) 举例来说, 在放大倍率1:2的状况下, 我们发现 f=1.5F 而与一个对远处的物体具有相同焦距相比视角减少了33%。

另一个影响因素在微距摄影中,是 lens asymmetry (镜头 asymmetric 是指镜头的光圈从前后看上去大小不一的情况)Lens asymmetry 会造成节面(nodal plane)与 pupil positions。 The effect can be quantified using the ratio (P) between apparent exit pupil diameter and entrance pupil diameter. The full formula for angle of view now becomes

α=2arctan(d/(2f(1+m/p))

视角还可以用 视野表 (FOV tables)或纸张,或镜头计算软件来求出。

示例[编辑] 假设一个 35mm 相机,安装了一个焦距为 F = 50 mm 的镜头。35mm 相机的影像规格是 24mm(垂直)× 36mm(水平),对角线距离约为 43.3mm. 在无限远对焦时,f = F,视角为:

FOV-4

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