¿Cómo calcular el FOV en grados de distancia focal o distancia?

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¿Cómo se calcula el campo de visión (o ángulo de visión) en grados a partir de los siguientes detalles:

  1. tamaño del sensor (por ejemplo, 1 ")
  2. distancia al objetivo (por ejemplo, 7 pies)
  3. longitud focal (por ejemplo, 30 mm)

Encontré calculadoras para esto aquí y aquí , pero ¿cómo funcionan?

Victor Mehta
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Como David señaló, (2) no es relevante.
Unapiedra
@Unapiedra Pero, vea las calculadoras, muchas proporcionan campos de entrada y pueden retroceder a partir de eso.
Por favor, lea mi perfil
@mattdm, elegir los datos dados y trabajar a partir de ellos es trivial en papel. Si usted u OP desean saber cómo hacerlo en una página web, StackOverflow sería el lugar indicado.
Unapiedra
En general, dos de los tres detalles de la pregunta son suficientes. Mi respuesta trata de un caso, pero los otros casos se pueden determinar con la misma facilidad a partir del modelo.
Unapiedra
Su respuesta es buena, y creo que cubre lo que Victor está buscando, excepto que creo que en lugar de declarar que la parte "no es relevante", podría ser mejor explicar cómo encaja eso. Y no creo que esta sea una pregunta de programación web , solo uno sobre los cálculos.
Lea mi perfil el

Respuestas:

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Las calculadoras que publicó son para lentes rectilíneos bastante estándar. Esto significa que puede usar el modelo de cámara Pinhole para calcular la información.

Este gráfico muestra bastante bien lo que está sucediendo: Modelo de cámara estenopeica en un plano

En el eje horizontal que ves f. Esta es la distancia focal de la lente. Luego, la flecha etiquetada como Y1 es el plano de la imagen (donde se encuentra el sensor). Si el sensor tiene la mitad del tamaño de y1, entonces el ángulo de la línea verde con la horizontal es la mitad de su campo de visión .

La geometría básica puede darte el FOV: FOV = 2 * arctan(y1 / f)

Mente dos cosas:

  1. Unidades.
  2. y1es el tamaño medio de su sensor. Si tiene un sensor de 1 ", el tamaño medio sería de 8 mm (como mattdm señaló en los comentarios), y su cálculo le daría el FOV a lo largo de la diagonal del sensor. Si lo desea a lo largo de la horizontal , entonces necesita calcular el ancho del sensor y usarlo como valor para y1.
Unapiedra
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Además, tenga en cuenta que lo que está etiquetado como sensor de 1 "es en realidad de unos 16 mm en diagonal, mucho más pequeño que una pulgada. Vea ¿Cómo es que un sensor de 1" es 13.2 x 8.8 mm de tamaño?
Por favor, lea mi perfil
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# 2 no debería importar, excepto por un posible ajuste menor para cambiar el FOV con el enfoque, pero la relación de aspecto tendrá un impacto. También es posible que desee especificar si está buscando un FOV horizontal o diagonal

Si tuviera la lente, simplemente usaría tecnología baja y tomaría una foto con un objeto de un tamaño conocido. Esto también tendrá en cuenta cualquier otro factor que pueda estar en juego. Por ejemplo, una lente como una lente ojo de pez puede tener un cierto FOV en un sensor de fotograma completo, pero si tiene un sensor más pequeño, es posible que no pueda calcular fácilmente el FOV con alguna fórmula simple debido a la distorsión en la lente.

David Goldwasser
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Quiere saber cómo funcionan las calculadoras, que claramente no es tomar una foto de un objeto conocido.
Unapiedra