為什麼不同焦距的魚眼鏡頭可以達到同樣的視角

時間 2021-10-14 23:43:40

1樓:影子

現實中的魚眼鏡頭基本就是這麼個意思,只不過通過複雜的數**算,設計師們能設計出等效於各種曲面的魚眼鏡頭,球面、拋物面,以及只能用多項式去逼近的,沒有明確解析式的複雜曲面。甚至能設計出視場角大於 180 度的鏡頭(*注意,這裡只是個形象的比喻,後面我會解釋)。

當我們獲得了“像曲面”這個概念,基本上就可以對各種廣角鏡頭的工作方式產生“畫面感”了。但是,畢竟現實中的 ccd/cmos 一般還是平面的,或者內部的結構我們都不管,最終你照出來的**,總歸是平面的。所以接下來的問題就是怎麼把想象出來的“像曲面”上的畫素,對映到平面的**上?

2樓:影子

對魚眼鏡頭來說,並不是按照正切的投影關係,而是故意設計成其他的投影關係,以便容納更廣的視野。那麼選用怎樣的投影關係呢?一般來說應該要符合這樣幾個條件:

連續可導

能容納大視野(甚至超過180),也就是說對應的 y 必須比正切投影關係的 y 要小

形式簡單,便於分析計算

最好有一定的物理意義

從這幾個條件出發,常見的幾種投影方式如下

y = 2 f * tan(\theta / 2) 體視投影,stereographic (conform)

y = f * \theta 等距投影,方位等距投影,linear scaled (equidistant)

y = 2 f * sin(\theta / 2) 等立體角投影,方位等積投影,equal area (equisolid angle)

y = f * sin(\theta) 正交投影,orthographic

其中,第二條等距投影的關係中,可以加入比例係數 k 來調節畸變的程度以適應不同的視野。這幾種投影關係中,2.等距投影 和 1.

等立體角投影 使用較多,並且也有明確的物理意義(物理意義就不再贅述了,畢竟和這個問題關係有點遠了)。

我不知道提問的這兩個鏡頭具體的投影方式,不過民用鏡頭裡面使用 2.等距投影 的較多。假設都是採用這種投影方式,那麼即使不同的焦距 f,只要比例係數 k 能對應的話,同樣能做到視野180。

並且從這個式子可以看出,如果投影方式都是 2.等距投影 的話,這兩者的變形程度是一樣的。(我原來的答案裡說法有誤)

當然,對魚眼鏡頭來說還有很多投影方式,各自有各自的出發點(並不是簡單湊一個數學公式)。考慮投影方式不同,那麼不同焦距而視野範圍相同就更不奇怪了。

至於為什麼普通鏡頭的投影關係前面沒有比例係數 k 也很好理解,如果有了這個 k 那麼**和實物就無法保持"相似"了,就會有變形。

3樓:回憶

魚眼鏡頭的視角太廣了,都在180度以上。所以人眼感覺不出視角差距。比較廣的魚眼視角在220-230度。

魚眼的視角不是固定180的,不同廠商肯定視角和焦距也有區別,另外有些廣角鏡頭的焦距比魚眼頭還要小。

為什麼不同焦距的魚眼鏡頭可以達到同樣的視角?

4樓:沐賀撥疇

一句話總結的話,因為普通鏡頭和魚眼鏡頭的投影關係不同。

假設某個點在視野中與光軸的夾角是 \theta,這個點在底片上成的像距離底片中心為 y 那麼,對普通鏡頭來說,y = f * tan(\theta),這裡 f 是焦距。由於底片大小是一定的,也就是 y 的最大值是定死的,所以 \theta 的最大值就和焦距 f 是對應的,f 越短,\theta 的最大值就越大,也就是視野越廣。

能容納大視野(甚至超過180),也就是說對應的 y 必須比正切投影關係的 y 要小

形式簡單,便於分析計算

最好有一定的物理意義

從這幾個條件出發,常見的幾種投影方式如下 [1]y = 2 f * tan(\theta / 2) 體視投影,stereographic (conform)

y = f * \theta 等距投影,方位等距投影,linear scaled (equidistant)

y = 2 f * sin(\theta / 2) 等立體角投影,方位等積投影,equal area (equisolid angle)

y = f * sin(\theta) 正交投影,orthographic

其中,第二條等距投影的關係中,可以加入比例係數 k 來調節畸變的程度以適應不同的視野。這幾種投影關係中,2.等距投影 和1.

等立體角投影 使用較多,並且也有明確的物理意義(物理意義就不再贅述了,畢竟和這個問題關係有點遠了)。

我不知道提問的這兩個鏡頭具體的投影方式,不過民用鏡頭裡面使用 2.等距投影 的較多。假設都是採用這種投影方式,那麼即使不同的焦距 f,只要比例係數 k 能對應的話,同樣能做到視野180。

並且從這個式子可以看出,如果投影方式都是 2.等距投影 的話,這兩者的變形程度是一樣的。(我原來的答案裡說法有誤)

=== 完畢 ===僅憑記憶還是不太靠譜 sigh,帶來一些誤導了,抱歉

當然,對魚眼鏡頭來說還有很多投影方式,各自有各自的出發點(並不是簡單湊一個數學公式)。考慮投影方式不同,那麼不同焦距而視野範圍相同就更不奇怪了。

稍等我有空模擬幾個圖貼出來看看吧,對不同投影方式的成像特點就很直觀了

=== 更新 ===下午閒著沒事琢磨著寫了個程式模擬了一下幾種不同的投影方式的效果。下面幾幅圖中,視野範圍依次變大。

首先是正常的鏡頭,這是一個視角接近120的超廣角鏡頭然後是體視投影的魚眼鏡頭,焦距是上面那個普通鏡頭的1.5倍,但是視野範圍反而大一些。下面幾幅圖所用的焦距都和此圖一致。

5樓:戴瀾高闌

魚眼鏡頭的視角太廣了,都在180度以上。所以人眼感覺不出視角差距。比較廣的魚眼視角在220-230度。

廣角鏡頭和魚眼鏡頭有什麼不一樣嗎。 10

6樓:匿名使用者

以全畫幅為標準,35mm以下都屬於廣角焦距,16mm以下屬於超廣角焦距,10mm以下屬於魚眼。

所以魚眼鏡頭屬於廣角鏡頭中的一種,只不過視角最廣,達到近180度的視野。

不過魚眼鏡頭由於設計特殊,為了能看到正面180度視角,前鏡片都是突出鏡筒的,這種造型也得到了“魚眼”這個稱呼。

一般來講,只要是廣角鏡頭都有畸變,魚眼鏡頭通常是桶形畸變,而其它廣角超廣角鏡頭通常是枕形畸變。

7樓:

嚴格意義上魚眼

鏡頭和廣角鏡頭並不是同一種鏡頭,樓主通過下面兩張**的對比可以發現,魚眼鏡頭是像魚眼一樣具有180°視角的超廣角鏡頭。魚眼鏡頭有比廣角鏡頭更廣的視角,不過根據拍攝角度語言鏡頭會有一定的變形。魚眼鏡頭幾乎都是定焦鏡頭,而且魚眼鏡頭和其他鏡頭的外觀也有不小的區別,魚眼鏡頭的第一片鏡片是向外突出的。

魚眼鏡頭的焦距多大可以達到**上下左右180度的視角?

8樓:風霞客

佳能的ef15mm鏡頭

就是對角線魚眼鏡頭了,在對角線上有180度視角。而佳能的ef14mm鏡頭卻內屬於超廣角鏡頭,周邊變形小,容但對角線視角僅為114度。一般來說,全幅相機的魚眼鏡頭的焦距是6---17毫米,超廣角鏡頭的焦距是13---24毫米,兩者有重疊,這與魚眼鏡頭的特點有關。

魚眼鏡頭其實屬於超廣角鏡頭中的一種特殊型別,主要是為了達到180-220度視角,允許邊緣存在嚴重的桶形畸變,超廣角鏡頭則要儘量抑制桶形畸變(不是指透視關係,兩者的透視效果都很誇張)。魚眼鏡頭還分為成像能充滿整個畫面的對角線魚眼和成像為圓形的圓形魚眼。後者用在全幅機身上的焦距大約需要短到8-9mm。

廣角鏡頭和魚眼鏡頭有什麼不同?

9樓:匿名使用者

廣角鏡頭是一種焦距短於標準鏡頭、視角大於標準鏡頭、焦距長於魚眼鏡頭、視角小於魚眼鏡頭的攝影鏡頭。魚眼鏡頭的可視角度更廣,達到或者超過180度。廣角鏡頭的特點是會產生強烈的透視感,畫面邊緣的線條會向中間匯聚。

而魚眼鏡頭的透視感更強烈,除了畫面中心的景物是正常的,邊上的線條都會像中間彎曲,產生強烈的弧形,景深範圍可從幾釐米到無限遠。

10樓:匿名使用者

高質量的魚眼鏡頭**非常昂貴,有時會超過1000美元,而**低廉的往往質量又較差。如果你只是想玩一下,可以嘗試一下魚眼附加鏡,這是一種附加在普通鏡頭前端的魚眼鏡頭,拍攝時,影像實際上通過了兩隻鏡頭,結果是得到了質量還可以的魚眼**,**也極為便宜。

11樓:匿名使用者

廣角糾正了球形畸變||||魚眼對球變不做修正

這就是最大的區別

焦距的話 廣角一般在12-40(全副) 魚眼6-16

12樓:匿名使用者

魚眼鏡不廣角鏡的拍攝角度更大!就這點區別

13樓:匿名使用者

視角超過180度的鏡頭,稱為魚眼鏡頭。變形很嚴重。

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