O que é "ângulo de visão" na fotografia?

Eu li no Guia de compra de lentes @ neocamera :

A distância focal determina o ângulo de visão visto através de uma lente para um determinado tamanho de sensor. Com um sensor de quadro inteiro, a lente oferece o mesmo ângulo de visão de uma câmera de filme de 35 mm. Com um sensor menor, o ângulo de visão fica menor. O fator de corte, também chamado FLM, é a razão que representa a diferença nas distâncias focais equivalentes. Assim, uma DSLR de 150 mm em tamanho cheio, como a Nikon D700, oferece o mesmo ângulo de visão de 100 mm em uma D7000, já que o FLM é de 1,5X.

As distâncias focais curtas mostram um ângulo de visão maior em comparação com as mais longas. [...]

Em termos leigos, o que é ângulo de visão? É o mesmo que a distância focal? Se não, como é diferente? Como isso é usado? Por que eu preciso saber sobre isso?

Nos termos do leigo (assumindo um leigo que conhece alguma geometria muito básica), imagine seu nariz como a ponta de um triângulo. O lado esquerdo do triângulo é a borda esquerda da sua visão periférica e o lado direito é a borda direita. O ângulo de visão horizontal é simplesmente o ângulo entre essas arestas, e o ângulo de visão vertical é a mesma coisa para cima e para baixo.

Para um olho humano, o ângulo de visão é de cerca de 95 °, mas como seus olhos se movem inconscientemente e seu cérebro preenche os detalhes, parece muito mais amplo do que isso.

Os termos campo de visão e ângulo de visão são basicamente intercambiáveis ​​- o ângulo de visão é uma maneira de medir o campo de visão. (Também se pode dizer algo como "10 metros a 20 metros de distância" ... isso descreve aspectos diferentes da mesma geometria, e com trigonometria básica pode-se descobrir uma coisa da outra).

Como diz o texto que você citou, "O comprimento focal determina o ângulo de visão visto através de uma lente para um determinado tamanho de sensor". Isso também é trigonométrico básico, e você pode plotá-lo em um pedaço de papel e medir por si mesmo. Obviamente, com uma lente, esse é um problema tridimensional, mas podemos apenas considerar a dimensão horizontal e reduzi-la a duas. (Imagine isso como uma visão de cima para baixo do mundo.)

Desenhe uma linha com 23,6 mm de comprimento - a largura do sensor em sua D7000 (e muitas câmeras similares) - no centro, na parte inferior de um pedaço de papel em branco.

Você pode apenas olhar para as imagens que eu fiz abaixo, mas se você é um aluno prático como eu, é realmente útil pegar papel de verdade, lápis de cor e uma régua, e seguir em frente. mundo físico.

Do centro dessa linha, desenhe uma linha perpendicular clara a partir desse ponto central em direção ao meio da página, para que você tenha uma forma de T invertida. (Isso é por conveniência. Pense nisso como "a linha em direção ao que você está apontando a câmera".)

Meça a partir do seu sensor ao longo da linha central que você acabou de desenhar. Coloque um ponto em 35mm. Rotule esta "lente 35mm". Isso representa a abertura do orifício de uma lente idealizada de 35 mm.

Agora meça a partir do seu sensor ao longo da linha central. Coloque um ponto em 50 mm. Rotule esta "lente de 50 mm". (E é claro que isso representa a abertura do orifício de uma lente idealizada de 50 mm.)

Com a régua, desenhe uma linha da borda esquerda da linha do sensor através do ponto de abertura de 35 mm e continue até a borda da página. Em seguida, faça o mesmo a partir da borda direita da linha do sensor. Isso deve produzir uma grande Xforma. Rotule as duas linhas do cone superior do X "campo de visão de 35 mm".

Faça o mesmo com o ponto da lente de 50 mm. Rotule isso como "campo de visão de 50 mm".

Agora, você pode ver diretamente que uma distância focal menor produz um campo de visão mais amplo. Tudo o que estiver dentro dessas linhas estará na sua imagem e tudo o que estiver fora ficará fora de quadro. Observe que a lente pode projetar um cone de luz muito mais amplo que não cai sobre o sensor - as linhas que você desenhou ignoram isso, pois a luz que não é registrada não importa .

Se você medir o ângulo, verá cerca de 36,5 ° para a lente de 35 mm e cerca de 26 ° para a lente de 50 mm.

Em seguida, mais duas experiências:

Experiência um: escolha algumas distâncias focais diferentes (15 mm, 200 mm) e veja o que elas oferecem.

Experiência 2: Aumente o tamanho da linha do sensor para 36mm, como nas câmeras full-frame "FX" da Nikon. Mantenha a linha centralizada no mesmo ponto, é claro. Use os mesmos pontos da lente, mas desenhe novas linhas X na borda esquerda e direita do sensor. É imediatamente aparente que a inclusão dessa parte extra do cone de luz torna o campo de visão gravado da mesma distância focal muito mais amplo.

Observe que a 35mm no seu D7000 oferece aproximadamente o campo de visão dos 50mm no FX - é por isso que as pessoas falam sobre lentes "equivalentes".

Você pode ver que as linhas para APS-C 35mm e "Full-Frame" 50mm não estão bem umas sobre as outras, como seria de esperar de um "equivalente". Isso ocorre porque isso se divide um pouco na distância macro. Se você recuar alguns milímetros, a linha será alinhada corretamente (mas mudará a perspectiva um pouco). As linhas são aproximadamente paralelas, no entanto, esses poucos milímetros ainda estão apenas alguns milímetros na sala, onde são irrelevantes. Se você desenhar isso em um pedaço realmente grande de papel, em vez deste pequeno na tela, isso ficará claro. (E, é claro, eles não são exatamente paralelos, porque as lentes não correspondem exatamente ao fator de corte - 32.7777 ... mm e 50 mm seriam mais precisos. Ah, o mundo real, sempre atrapalhando a explicação das coisas Outros fatores do mundo real também se aplicam;

Espero que isso responda perfeitamente à questão da relação entre distância focal e ângulo de visão / campo de visão e também explique o efeito de diferentes tamanhos de sensor - e, como bônus, mostra como o corte é intercambiável com o zoom (se você não se preocupe em usar menos do seu sensor).

A distância focal é propriedade da lente.

O ângulo de visão é essencialmente o que o nome diz - o subconjunto de espaço que você pode ver e depende da distância focal e do tamanho do quadro usado. http://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_view

O ângulo de visão é o que realmente importa na prática; a distância focal da lente é apenas mais conveniente para usar como valor equivalente quando o tamanho do quadro é fixo e bem conhecido (como o quadro padrão de 35 mm). Como conseqüência lógica, hoje em dia o tamanho do sensor é geralmente mencionado junto com a distância focal da lente, a fim de entender o ângulo de visão usado.

A última coisa solicitada na consulta foi por que devemos nos preocupar com isso. Deixe-me responder isso com um exemplo. Eu tenho tentado decidir se obter uma lente de 20 mm para minha câmera com fator de corte de 1,5 faria sentido à luz do fato de eu já ter uma de 24 mm. Aqui estão os números (de uma calculadora on-line). No corpo Dx, o 24 fornece 53,1 na horizontal, 36,9 na vertical e 63 graus na diagonal. Os 20 fornecem 61,9, 43,6 e 71,6, respectivamente. Mas quando você olha o que está no quadro de uma imagem, esses números se somam. A 10 pés do sensor, o 24 abrange uma área de 10 pés por 6,7 pés ou 67 pés quadrados. Os 20 mm enquadram 96 pés quadrados (12x8) na mesma distância. A 20 pés, a diferença no que está dentro do quadro é de 118 pés quadrados (266 v 384). A lente de 20 mm abrange assim 44.

Ainda assim, se você puder fazer um recuo de 2 pés do assunto de 10 pés, aumentando o assunto para a distância do sensor para 12 pés, o mesmo campo de visão exato estará disponível nos 24 mm e nos 10 pés nos 20 mm. Em 20 pés, você teria que fazer backup de 4 pés. Portanto, nas situações em que você fotografa, esses passos são um ou dois passos para trás, algo que você pode tomar (tendo em mente que mudar a distância do assunto também muda a perspectiva)?

O resultado final para mim é que ainda estou indecisa. Mas pelo menos quantifiquei meu dilema. É por isso que o ângulo e o campo de visão são importantes. (É claro que um zoom grande angular resolveria sem dúvida o meu dilema; mas, para manter uma velocidade equivalente, o preço do pôquer sobe mais de US $ 1.400,00 e 1,5 libras, e evitando isso, é por isso que voltei aos primos em primeiro lugar. )

O ângulo de visão está relacionado à distância focal e ao tamanho do sensor em uso.

Portanto, para uma lente de 50 mm em um sensor (ou filme) de 35 mm, você terá um campo de visão de 46 ° na diagonal. À medida que a distância focal dobra, o campo de visão diminui para metade; portanto, uma lente de 100 mm em uma câmera de 35 mm tem um campo de visão de 24 ° na diagonal.

Se você usar um sensor menor, estará cortando a imagem efetivamente. Portanto, embora a lente produza uma imagem suficientemente boa para uma moldura de 35 mm, um sensor menor ignorará as peças que caem da borda. Esse fator de corte divide o ângulo de visão, para que a lente de 50 mm tenha um campo de visão de cerca de 31 ° na diagonal se você estiver usando um sensor de tamanho APS-C. Como alternativa, e como a maioria das pessoas pensa sobre isso é a distância focal equivalente , se você estivesse usando 35 mm, o que seria o caso de multiplicar a distância focal real pelo fator de corte, para que as lentes de 50 mm em uma D7000 sejam equivalentes a lentes de 75 mm em uma câmera de 35mm.

O ângulo de visão é na verdade três ângulos diferentes (diagonal, horizontal / paisagem e vertical / retrato), cada qual é a medida do ângulo no topo de um triângulo equilátero medido a partir do ponto focal da lente (onde toda a luz os raios se cruzam) e se estendem dos pontos mais distantes (canto a canto, esquerda para direita ou de cima para baixo) em um plano paralelo ao plano do plano focal. Observe que o plano focal nem sempre é paralelo ao plano das costas da câmera (filme / sensor), nem sempre é plano: as lentes de mudança de inclinação movem o plano focal para fora do paralelo às costas, de modo que o ângulo de visão não necessariamente lhe diz o que estará em foco, e algumas lentes têm cantos embaçados por causa de como o plano focal é mapeado para um coletor em forma de tigela (ou ainda mais complexa). Como resultado disso,

Como a postagem de resposta correta menciona, o AoV é relativo ao tamanho da área de captura na parte traseira da câmera. O filme de 35 mm era o padrão há 50 anos ou mais e, como resultado, as pessoas associam certos ângulos à distância focal usada para alcançá-los em câmeras de filme de 35 mm. Inicialmente, as câmeras de lente digital intercambiável de consumidor (como DSLRs) usavam formatos menores de sensor e as pessoas usavam um "multiplicador de distância focal" para calcular a "distância focal equivalente no formato de 35 mm". Por exemplo, os chamados sensores de formato "APS-C" da Canon, por exemplo, o multiplicador da distância focal foi de 1,6.

Nos fóruns do DPReview.com, no início dos anos 2000, houve um debate sobre isso porque a distância focal também afeta a profundidade das propriedades do campo, e as pessoas pensavam que, porque o multiplicador da distância focal alterava a distância focal, alteraria outras propriedades, como profundidade de campo, não apenas o ângulo de visão. No entanto, o tamanho do sensor sendo menor apenas reduz o ângulo, mas não afeta a profundidade de campo ou outras propriedades. Portanto, uma pessoa sugeriu que, em vez de usar a frase "multiplicador da distância focal", que fosse usada a frase "fator de corte", para que as pessoas entendessem que a imagem é a mesma, apenas com um ângulo de visão menor, como se uma fotografia foi cortada.

A sugestão inicial para "fator de corte" foi usar uma porcentagem equivalente ao inverso do multiplicador da distância focal (por exemplo, 1 / 1,6, para APS-C, 62,5% da imagem pré-corte é cortada), uma vez que o corte é um redução e, portanto, deve ser expressa em porcentagem inferior a 100%. No entanto, como o objetivo da figura é facilitar a matemática, e é mais fácil multiplicar por 1,6 do que dividir por 0,625, a indústria continuou usando o multiplicador de distância focal e o renomeou como "fator de corte". "

Hoje, com a prevalência de smartphones, é conveniente usar um aplicativo para calcular o ângulo de visão e a distância reais do objeto, além de visualizar os tamanhos dos sensores, calcular fatores de corte e distâncias focais equivalentes, etc. Existe um bom aplicativo para iOS chamado "ângulo de visão" que permite ver os três ângulos de visão que você obteria de uma determinada distância focal da lente em um determinado tamanho de sensor - e o que é equivalente a outros quatro tamanhos de sensor. Ele também desenha os cinco tamanhos de sensor em escala, indica a distância entre a foto e uma determinada distância do objeto e faz ajustes com base na proporção da imagem em que você está fotografando (como se você estivesse usando o modo quadrado na câmera). Câmera). Aqui está um link para a página do desenvolvedor.

O ângulo de visão é uma medida da área do plano de visão de um sistema óptico em grau de arco.