Câmp unghiular al lentilei

Câmpul unghiular al lentilei în spațiul obiectului  este un unghi plat între două raze care trec prin centrul pupilei de intrare a lentilei către punctele obiectului cel mai îndepărtat de axa optică din spațiul obiectului , afișate pe marginile opuse ale ferestrei cadru. ( deschiderea câmpului ) [1] [2] . Pentru o lentilă ortoscopică cu o dimensiune fixă ​​a ferestrei cadrului, câmpul unghiular este invers proporțional cu distanța focală [3] .

Câmpul unghiular maxim este întotdeauna mai mic decât unghiul câmpului de vedere , care este egal cu unghiul plat dintre liniile care leagă centrul pupilei de intrare a lentilei cu punctele cele mai îndepărtate de axa optică, afișate cu o claritate acceptabilă și o vignetare acceptabilă. [4] . Astfel, se folosește cea mai calitativă parte a câmpului imaginii , care se deteriorează de la centru spre margini din cauza aberațiilor și vignetării [5] . Valoarea unghiului câmpului vizual este determinată de proiectarea sistemului optic [6] .

Valoarea câmpului unghiular

În fotografia practică , mărimea câmpului unghiular al lentilei determină scara la care sunt afișați subiectele. Cu cât câmpul unghiular este mai mic, cu atât subiectul este afișat mai mare. Câmpurile unghiulare mici sunt comune la teleobiectivele și teleobiectivele . În același timp, obiectele mari, cum ar fi clădirile, pot fi fotografiate în întregime doar la distanță apropiată cu un obiectiv cu unghi larg cu un câmp unghiular suficient de mare. Lentilele normale , cu care sunt echipate majoritatea camerelor, au un câmp unghiular de 45-60 ° de-a lungul diagonalei cadrului [4] .

Pentru majoritatea lentilelor, care sunt numite în mod obișnuit ortoscopice datorită distorsiunii lor neglijabile , câmpul unghiular este exprimat în mod unic prin raportul dintre distanța focală și dimensiunea ferestrei cadrului. Pentru lentilele distorsionante (de exemplu, tipul ochi de pește ), calculul câmpului unghiular este mult mai dificil din cauza necesității de a lua în considerare distorsiunile [4] . Unghiul care definește câmpul vizual poate fi situat atât în ​​plan orizontal, cât și în plan vertical sau diagonal al ferestrei cadru. În fotografie, câmpul unghiular diagonal este cel mai adesea calculat ca cel mai mare dintre toate și determină unghiul minim necesar de vedere al obiectivului. În film și televiziune, proporțiile ferestrelor cadrelor sunt considerate mai importante, astfel încât câmpurile unghiulare orizontale și verticale sunt luate în considerare.

În literatura rusă și sovietică, câmpul unghiular este exprimat ca dublul unghiului dintre axa optică și linia care leagă pupila de ieșire cu punctul extrem afișat [1] . În sursele străine, unghiul complet dintre liniile care leagă puncte extreme opuse este mai des folosit. Pentru o lentilă ortoscopică focalizată la „infinit”, câmpul unghiular este calculat folosind următoarea formulă [7] [5] :

unde:  - jumătate din câmpul unghiular într-o direcție dată;  este dimensiunea ferestrei cadru corespunzătoare direcției; este distanța focală principală  din spate a obiectivului. De exemplu, pentru o diagonală a cadrului de format mic de 43,27 mm, câmpul unghiular al unui obiectiv normal cu o distanță focală de 50 mm este de 46° 50'. Fiecare lentilă cu distanță focală fixă ​​are un câmp unghiular fix. Același parametru pentru obiectivele zoom se modifică simultan cu distanța focală.

Când focalizați la distanțe finite, câmpul unghiular scade ca urmare a extinderii lentilei . Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor această scădere poate fi neglijată, întrucât amploarea ei este nesemnificativă [8] . Scăderea câmpului unghiular devine vizibilă doar în cazul fotografiei macro , când extinderea obiectivului este comparabilă cu distanța sa focală.

Câmp unghiular în spațiul imaginii

Un câmp unghiular din spațiul obiect corespunde unui câmp unghiular din spațiul imaginii . Ultimul este unghiul dintre liniile care leagă centrul pupilei de ieșire cu punctele extreme ale ferestrei cadru. În sursele străine, apare unghiul complet , în timp ce în rusă și sovietică se obișnuiește să se folosească un unghi dublu între axa optică și marginea ferestrei cadru. În mod similar, unghiul câmpului vizual, situat în spațiul obiectelor, corespunde unghiului câmpului imaginii [2] .

Raportul câmpurilor unghiulare din spațiile obiectelor și imaginilor depinde de indicii de refracție ai mediului în fiecare dintre spații, precum și de creșterea liniară a pupilelor de intrare și de ieșire [9] . În cazul unui mediu omogen în ambele spații și cu un design simetric al lentilei, câmpurile unghiulare sunt aceleași. În lentilele cu modele speciale, câmpul unghiular din spațiul obiectului poate depăși același parametru în spațiul imaginii sau poate fi mai mic decât acesta.

Cele mai cunoscute exemple de câmpuri unghiulare diferite sunt lentilele cu unghi larg de tip teleobiectiv și cu focalizare retro , concepute pentru camerele reflex cu un singur obiectiv și camerele de cinema cu obturator reflex . Toate teleobiectivele au un câmp unghiular în spațiul obiectului care este mult mai mic decât în ​​spațiul imaginii. Pentru obiectivele cu unghi larg, raportul este inversat. În primul caz, designul lentilei face posibilă menținerea dimensiunilor lentilelor și ramelor sale mici la o scară mare de imagine. Unghiurile largi de retrofocalizare fac posibilă păstrarea spațiului în spatele lentilei pentru o oglindă mobilă cu un câmp unghiular suficient de larg [10] .

Câmpurile unghiulare ale diferitelor spații nu se potrivesc, de asemenea, în lentilele telecentrice , unde una dintre pupile se află la „infinit”.

Vezi și

• Câmpul vizual al lentilei
• factor de recoltă

Note

1. ↑ 1 2 Manualul proiectantului de dispozitive opto-mecanice, 1980 , p. 75.
2. ↑ 1 2 Fotokinotehnică, 1981 , p. 339.
3. ↑ Teoria sistemelor optice, 1992 , p. 97.
4. ↑ 1 2 3 Curs general de fotografie, 1987 , p. 17.
5. ↑ 1 2 Manualul cameramanului, 1979 , p. 146.
6. ↑ Volosov, 1978 , p. cincizeci.
7. ↑ Tehnica fotografiei, 1973 , p. 28.
8. ↑ Manualul cameramanului, 1979 , p. 147.
9. ↑ Teoria sistemelor optice, 1992 , p. 98.
10. ↑ Volosov, 1978 , p. 369.

Literatură

• D. S. Volosov . Optica fotografica. - Ed. a II-a. - M.,: „Arta”, 1978. - S. 64-68. — 543 p.

• Gordiychuk O. F., Pell V. G. Secțiunea III. Lentile de filmare // Manualul cameramanului / N. N. Zherdetskaya. - M . : „Arta”, 1979. - S. 143-173. — 440 s.

• N. P. Zakaznov, S. I. Kiryushin, V. I. Kuzichev. Capitolul VI. Limitarea fasciculului în sisteme optice // Teoria sistemelor optice / T. V. Abivova. - M . : „Inginerie”, 1992. - S.  92 -103. — 448 p. - 2300 de exemplare.  — ISBN 5-217-01995-6 .

• E. A. Iofis . tehnica fotografiei. - M . : „Arta”, 1973. - 349 p.

• E. A. Iofis . Tehnologia fotografică / I. Yu. Shebalin. - M.,: „Enciclopedia Sovietică”, 1981. - S.  234 . — 447 p.

• V. A. Panov. Capitolul 2. Optica geometrică // Manualul proiectantului de dispozitive opto-mecanice / VV Khvalovsky. - L . : „Inginerie”, 1980. - S.  63 -146. — 742 p. — 25.000 de exemplare.

• Fomin A. V. § 5. Lentile fotografice // Curs general de fotografie / T. P. Buldakova. - al 3-lea. - M.,: „Legprombytizdat”, 1987. - S. 12-25. — 256 p. — 50.000 de exemplare.