Como calcular o FOV em graus a partir da distância focal ou da distância?

Como calcular o campo de visão (ou ângulo de visão) em graus a partir dos seguintes detalhes:

1. tamanho do sensor (por exemplo, 1 ")
2. distância ao alvo (por exemplo, 7 pés)
3. distância focal (por exemplo, 30 mm)

Encontrei calculadoras para isso aqui e aqui , mas como elas funcionam?

As calculadoras que você postou são para lentes retilíneas bastante padrão. Isso significa que você pode usar o modelo da câmera Pinhole para calcular as informações.

Este gráfico mostra bastante bem o que está acontecendo:

No eixo horizontal que você vê f. Esta é a distância focal da lente. Em seguida, a seta rotulada Y1 é o plano da imagem (onde o sensor fica). Se o sensor tiver a metade do tamanho y1, o ângulo da linha verde com a horizontal é metade do seu campo de visão .

A geometria básica pode fornecer o FOV: FOV = 2 * arctan(y1 / f)

Observe duas coisas:

1. Unidades.
2. y1é o tamanho médio do seu sensor. Se você tiver um sensor de 1 ", o tamanho médio será de 8 mm (conforme mattdm apontado nos comentários) e seu cálculo fornecerá o FOV ao longo da diagonal do sensor. Se você quiser na horizontal , então precisa calcular a largura do sensor e usar isso como valor para y1.

O item 2 não deve importar, exceto para um possível pequeno ajuste na alteração do FOV com o foco, mas a proporção terá um impacto. Também pode querer especificar se você está procurando FOV horizontal ou diagonal

Se eu tivesse a lente, eu simplesmente usaria baixa tecnologia e tiraria uma foto com um objeto de tamanho conhecido. Isso também levará em consideração quaisquer outros fatores que possam estar em jogo. Por exemplo, uma lente como uma lente olho de peixe pode ter um determinado FOV em um sensor de quadro completo, mas se você tiver um sensor menor, poderá não conseguir calcular facilmente o FOV com alguma fórmula simples devido à distorção na lente.