Angle de vue

Angle de vue horizontal, angle de vue vertical et angle de vue diagonal${\ displaystyle \ alpha _ {h}}$${\ displaystyle \ alpha _ {v}}$${\ displaystyle \ alpha _ {d}}$

En photographie, l' angle de vue est l' angle dans l'espace sujet qui est limité par les bords du format d' enregistrement . Dans le format d'image rectangulaire habituel, l'angle de l'image signifie généralement la valeur associée à la diagonale de l' image . Les angles d'image horizontaux et verticaux sont plus petits et sur toute la longueur pour être appelés respectivement angle d'image horizontal et angle d'image vertical . Si la largeur et la hauteur sont généralement plus grandes, l'angle vertical de l'image est le plus petit et la diagonale le plus grand des trois angles.

Outre le format de l'image - hauteur , largeur ou diagonale de l'image - l'angle de vue n'est essentiellement déterminé que par la distance focale actuelle de l' objectif de la caméra . La formule suivante fournit l' angle de vue diagonal lorsque l'objectif est réglé sur "infini" : ${\ displaystyle h}$${\ displaystyle b}$${\ displaystyle d}$${\ displaystyle \ textstyle \ alpha}$ ${\ displaystyle \ textstyle f}$${\ displaystyle (\ infty)}$

${\ displaystyle \ alpha _ {d} = 2 \ cdot \ arctan \ left ({\ frac {d} {2 \ cdot f}} \ right)}$

Lors de la représentation d'objets plus proches, en revanche, la distance de l'image est supérieure à , ce qui réduit l'angle de vue en conséquence. ${\ displaystyle b}$${\ displaystyle f}$${\ displaystyle \ textstyle \ alpha}$

Selon la formule, l'angle de vue peut être au maximum de 180 ° , car la plage de valeurs de la fonction arc tangente est limitée à -90 ° et + 90 °. Les objectifs Fisheye ont toujours un angle de vue qui s'étend au-delà de 180 °, mais ne produisent pas d' image colinéaire , c'est-à-dire qu'ils ne produisent pas d' image colinéaire . Autrement dit, les lignes droites sont représentées courbes, de sorte que la formule de l'angle de vue ne peut pas être utilisée ici. Dans le cas d'objectifs présentant des distorsions prononcées , la distance focale locale de l'objectif correspondant au format d' enregistrement doit être utilisée sur les bords ou les coins du format d'enregistrement. Sinon, la formule s'applique sans restriction aux objectifs d'imagerie colinéaires avec une distance focale indépendante de l'angle de vue.

Dépendance directionnelle

Sauf pour un format d'enregistrement circulaire, la taille de l'angle de vue dépend de la direction - par rapport à l' horizontale du support d'enregistrement - dans laquelle il est déterminé.

L'importance particulière de l'angle de vue diagonal est que la diagonale d'un rectangle correspond à sa plus grande étendue. Ainsi, pour une focale et un format d'enregistrement donnés, la diagonale est toujours le plus grand angle de vue .

La direction de l'angle de vue respectif par rapport à l'horizontale est à

• angle de vue horizontal: 0 ° ou 180 °
• angle de vue vertical: ± 90 °
• angle de vue diagonal: ${\ displaystyle \ textstyle \ pm \ arctan \ left ({\ frac {\ text {hauteur}} {\ text {largeur}}} \ right)}$

Lors de la comparaison de différents formats d'enregistrement, il convient donc de noter que les angles d'image diagonaux des deux formats peuvent différer dans leur direction . Une comparaison basée sur l'angle de vue diagonal n'a de sens que si les formats d'enregistrement à comparer ont approximativement les mêmes proportions .

En recadrant l'image exposée ou en restreignant le format d'enregistrement lors de l'enregistrement au moyen de masques devant le plan d'image , des formats d'enregistrement de n'importe quelle forme peuvent être réalisés. Dans ce cas, lors de la spécification de l'angle de vue, on se réfère à un rectangle imaginaire qui décrit simplement le format d'enregistrement réel.

Un cas particulier est le format d'enregistrement circulaire, ici l'angle de vue est indépendant de la direction et de la constante. Ceci s'applique également au cercle d'image (circulaire) .

Angle de vue et champ de vision. À titre d'illustration, seul l' angle de vue vertical est affiché ici

Champ de vision

En tant que champ de vision (angl. Field of view , FOV) est la seule zone de l' espace objet à laquelle il est fait référence, qui est étendue par l'angle horizontal et vertical.

Angle de vue maximal réalisable

Avec une seule lentille convergente ou un trou d'épingle , l'angle de vue maximal peut théoriquement aller jusqu'à 180 °. Avec les lentilles, cependant, la lumière doit passer par plusieurs ouvertures l'une après l'autre, qui agissent comme des ouvertures . Cela comprend également les lentilles et leurs montures. L'angle de vue utilisable est donc limité. Les erreurs d'image peuvent limiter encore davantage l'angle de vue réellement utile. Constructions de lentilles spéciales telles que Les objectifs B.Fisheye peuvent toujours prendre des angles d'image de 180 ° - voire plus. L' angle de vue maximal possible d' un objectif est spécifié dans les données techniques. Cela donne la diagonale du plus grand format d'enregistrement utilisable : ${\ displaystyle \ textstyle \ omega}$

${\ displaystyle d _ {\ mathrm {max}} = 2 \ cdot f \ cdot \ tan \ left ({\ frac {\ omega} {2}} \ right)}$

Le diamètre du cercle d'image correspond à la diagonale du plus grand format d'enregistrement utilisable${\ displaystyle \ textstyle d _ {\ text {max}}}$ .

Angle de vue normal et distance focale normale d'un objectif photo

Des valeurs comprises entre 40 ° et 55 ° sont données pour l' angle de vue avec une impression naturelle que l'on a de la scène . La visualisation de photos conduit à la même impression si elles ont été prises avec le même angle de vue. En règle générale, la distance focale de l'objectif doit être à peu près de la même taille que la diagonale du format d'image ( ). Il en résulte un angle de vue d'environ 53 °: ${\ Displaystyle f \ approx d _ {\ mathrm {max}}}$

${\ displaystyle \ alpha = 2 \ cdot \ arctan \ left ({\ frac {1} {2}} \ right) = 53 {,} 13 ^ {\ circ}}$

La distance focale normale correspondante pour le format 35 mm de 36 mm × 24 mm serait: ${\ displaystyle f _ {\ mathrm {N}}}$

${\ displaystyle f _ {\ mathrm {N}} = d = \ mathrm {({\ sqrt {{36 ^ {2}} + {24 ^ {2}}}}) \, mm = 43 {,} 3 \, \ mathrm {mm}}}$

Cependant, la distance focale de 35 mm est devenue courante , l'angle de l'image se situant dans la plage susmentionnée entre 40 ° et 55 °: ${\ displaystyle f _ {\ mathrm {N}} = 50 \, \ mathrm {mm}}$${\ displaystyle \ alpha _ {d}}$

${\ displaystyle \ alpha _ {d} = 2 \ arctan {\ frac {d} {2f _ {\ mathrm {N}}}} = 2 \ arctan {\ frac {43 {,} 3} {2 \ fois 50 }} \ approx 46 {,} 8 ^ {\ circ}}$  angle de vue diagonal

Les deux autres angles de vue sont:

${\ displaystyle \ alpha _ {h} = 2 \ arctan {\ frac {h} {2f _ {\ mathrm {N}}}} = 2 \ arctan {\ frac {36} {2 \ times 50}} \ approx 39 {,} 6 ^ {\ circ}}$ angle de vue horizontal,

${\ displaystyle \ alpha _ {v} = 2 \ arctan {\ frac {v} {2f _ {\ mathrm {N}}}} = 2 \ arctan {\ frac {24} {2 \ times 50}} \ approx 27 {,} 0 ^ {\ circ}}$ angle de vue vertical.

Si le rapport hauteur / largeur est différent de celui d'un film 35 mm, les proportions des angles d'image horizontal et vertical sont différentes. Pour cette raison, l'angle diagonal est généralement utilisé pour comparer différentes images, car il se rapporte toujours au cercle d'image maximum quel que soit le rapport hauteur / largeur . Avec un angle d'image de 46,8 °, il y a toujours une diagonale d'image pour des distances d'objet infinies quel que soit le rapport hauteur / largeur, qui est environ 13,5% plus petit que la distance focale.

Un objectif grand angle a un objectif beaucoup plus grand et un téléobjectif, un angle de vue beaucoup plus petit que l'angle de vue normal.

L' échelle d'image relative relie l' échelle d'image réelle d' une image optique à l'échelle d'image à la distance focale normale du système optique respectif.

Angle de vue

De manière analogue à l'angle de vue, l'angle de vue côté objet est défini comme ${\ displaystyle \ textstyle \ beta}$

${\ displaystyle \ beta = 2 \ cdot \ arctan \ left ({\ frac {l} {2 \ cdot g}} \ right)}$

où représente l'étendue horizontale, verticale ou diagonale de l' objet à imager et la distance de l'objet (plus précisément: pour la distance de l' objet ). ${\ displaystyle \ textstyle l}$${\ displaystyle \ textstyle g}$

L'angle de vision (également la taille apparente ) décrit l'angle auquel un objet apparaît à une étendue et à une distance données .

On peut clairement imaginer l'angle de vue en inversant le trajet du faisceau .

Afin de pouvoir réaliser une image complète d'un objet sur le support d'enregistrement, l' angle horizontal et vertical de l' image ne doit pas être inférieur à l' angle de vue correspondant , de sorte que ce qui suit doit s'appliquer:

${\ displaystyle {\ frac {d _ {\ text {v; h}}} {f}} \ geq {\ frac {l _ {\ text {v; h}}} {g}}}$

Si un motif doit être montré suffisamment net à courte distance et avec des optiques avec un grand angle d'ouverture , la distance de l'objet doit également être incluse dans le champ de vision (voir la section Photographie macro ). L' angle de vue effectif ne doit pas être inférieur à l' angle de vue correspondant :

${\ displaystyle {\ frac {d _ {\ text {v; h}}} {f}} - {\ frac {d _ {\ text {v; h}}} {g}} \ geq {\ frac { l_ {\ text {v; h}}} {g}}}$

Angle de vue et angle de vue en photographie

Si vous modifiez le format d'enregistrement et la distance focale du même facteur , l' angle de vue (ici 69 °) ne change pas .${\ displaystyle \ textstyle d}$${\ displaystyle \ textstyle f}$ ${\ displaystyle \ textstyle \ alpha}$

L'angle de vue et l' angle de vue font partie des outils de conception photographique les plus importants, le premier dépendant uniquement de la distance focale de l'objectif utilisé et du format d'enregistrement de l'appareil photo, tandis que le second dépend uniquement de la taille et de la distance de l'objet à être photographié.

En conséquence , si le photographe souhaite changer l' angle de vue , cela peut être fait soit en changeant la distance focale, par ex. B. faire à l'aide d' objectifs interchangeables , de convertisseurs ou en utilisant un objectif zoom , mais aussi en choisissant un enregistrement différent, d. H. Capteur ou format d' enregistrement , découpage ultérieur de l'enregistrement ou fusion de plusieurs enregistrements individuels ( assemblage ) en une image globale.

Ce qui suit s'applique: Si vous modifiez le format d'enregistrement et la distance focale par la même soi-disant. Facteur de format , l' angle de vue ne change pas . Cette relation résulte directement de la définition de l'angle de vue: ${\ displaystyle \ textstyle d}$ ${\ displaystyle \ textstyle f}$ ${\ displaystyle \ textstyle x}$ ${\ displaystyle \ textstyle \ alpha}$

${\ displaystyle \ alpha = 2 \ cdot \ arctan \ left ({\ frac {d} {2 \ cdot f}} \ right) = 2 \ cdot \ arctan \ left ({\ frac {d \ cdot x} {2 \ cdot f \ cdot x}} \ right)}$

L' angle de vue, par contre, ne peut être influencé qu'en modifiant la taille ou la distance de l'objet à enregistrer. Dans la technologie du truc et la photographie architecturale, par exemple, l'angle de vue est modifié en utilisant à la place de l'objet à représenter - par ex. B. d'un bâtiment ou de détails architecturaux - un modèle réduit (ou agrandi) du même photographié ou filmé. La taille des objets «réels», par contre, ne peut normalement pas être influencée - la seule option qui reste au photographe est de choisir une distance différente de l'objet, également appelée en plaisantant «zoom au pied».

Exemple de tableau

Photographie macro

La définition de l'angle de vue se rapporte au plan focal . Cependant, cela ne coïncide pas nécessairement avec le plan image . Si un objet doit être montré avec une mise au point nette sur un film ou un écran de mise au point à une courte distance, il doit être atténué ou le plan d'image décalé vers l'arrière. Si la distance de l'objet n'est pas supérieure à deux fois la distance focale, on parle de macrophotographie .

Afin d'obtenir l' angle de vue effectif - par rapport au plan image  - à courte distance, la distance image doit être utilisée dans la définition au lieu de la distance focale , c'est-à-dire ${\ displaystyle \ textstyle b}$

${\ displaystyle \ alpha _ {\ text {eff}} = 2 \ cdot \ arctan \ left ({\ frac {d} {2 \ cdot b}} \ right).}$

Exprimée par la distance focale et la distance de l'objet , l' équation de l' objectif donne : ${\ displaystyle \ textstyle f}$${\ displaystyle \ textstyle g}$

${\ displaystyle \ alpha _ {\ text {eff}} = 2 \ cdot \ arctan \ left ({\ frac {d} {2 \ cdot f}} - {\ frac {d} {2 \ cdot g}} \ right) = 2 \ cdot \ arctan \ left ({\ frac {d} {2}} \ cdot \ left ({\ frac {1} {f}} - {\ frac {1} {g}} \ right) \ droit).}$

Remarque: la
même chose s'applique aux autres définitions de base de la photographie. Dans le domaine macro on parle de manière analogue une ouverture effective ou l' intensité lumineuse effective , grossissement effectif ou encore le temps d'exposition effective , ce qui résulte du remplacement de la distance focale de la distance de l' image.

Voir également

• Tangente et cotangente
• Facteur de format
• Champ de vision

liens web

Preuve individuelle

1. ↑ cité de la distance focale par Franz-Manfred Schüngel foto-net.de .
2. ↑ Gottfried Schröder: Optique technique , Chapitre 6.4.2: Objectifs pour appareils photographiques . 5e édition. Vogel-Buchverlag, Würzburg (1986), ISBN 3-8023-0067-X
3. ↑ Format 35 mm: L'angle de vue à 45 ° correspond à une focale d'objectif de près de 50 mm joggysite.de ( Mémento du 23 avril 2012 dans les archives Internet )
4. ↑ Valeur donnée par Goethe pour l'angle de vue dkamera.de .
5. ↑ Cela correspond aux objectifs disponibles dans le commerce avec f _N = 45 mm, qui sont expressément proposés comme idéaux dans ce contexte. foto-net.de
6. ↑ Distance focale normale , méthodes d'imagerie numérique - propriétés générales de l'image, consulté en ligne le 10 avril 2013.