Was ist "Blickwinkel" in der Fotografie?

In Laiensprache (vorausgesetzt, ein Laie, der einige sehr grundlegende Geometrien kennt), stellen Sie sich Ihre Nase als die Spitze eines Dreiecks vor. Die linke Seite des Dreiecks ist der linke Rand Ihres peripheren Sehens und die rechte Seite ist der rechte Rand. Der horizontale Blickwinkel ist einfach der Winkel zwischen diesen Kanten, und der vertikale Blickwinkel ist für oben und unten dasselbe.

Für ein menschliches Auge beträgt der Blickwinkel etwa 95°, aber da sich Ihre Augen unbewusst bewegen und Ihr Gehirn die Details ausfüllt, fühlt es sich viel breiter an.

Die Begriffe Sichtfeld und Blickwinkel sind grundsätzlich austauschbar – der Blickwinkel ist eine Möglichkeit, das Sichtfeld zu messen. (Man könnte auch so etwas sagen wie "10 Meter in 20 Metern Entfernung" ... dies beschreibt verschiedene Aspekte derselben Geometrie, und mit grundlegendem Trig kann man das eine vom anderen herausfinden.)

Wie der von Ihnen zitierte Text sagt: "Die Brennweite bestimmt den Blickwinkel, der durch ein Objektiv für eine bestimmte Sensorgröße gesehen wird." Dies ist auch ein grundlegender Trigger, und Sie können ihn tatsächlich auf ein Blatt Papier zeichnen und für sich selbst messen. Offensichtlich ist dies bei einer Linse ein dreidimensionales Problem, aber wir können nur die horizontale Dimension berücksichtigen und sie auf zwei reduzieren. (Stellen Sie sich dies als eine aufgeschnittene Ansicht der Welt von oben nach unten vor.)

Zeichnen Sie eine 23,6 mm lange Linie – die Breite des Sensors in Ihrer D7000 (und vielen ähnlichen Kameras) – in der Mitte am unteren Rand eines leeren Blattes Papier.

Sie können sich einfach die Bilder ansehen, die ich unten gemacht habe, aber wenn Sie wie ich ein praktischer Lerner sind, ist es wirklich nützlich, echtes Papier, Buntstifte und ein Lineal herauszuholen und den Anweisungen zu folgen physikalische Welt.

Zeichnen Sie von der Mitte dieser Linie eine leichte senkrechte Linie von diesem Punkt in der Mitte zur Mitte der Seite, sodass Sie eine umgekehrte T-Form haben. (Dies dient der Bequemlichkeit. Stellen Sie sich das als „die Linie auf das, worauf Sie die Kamera richten“ vor.)

Messen Sie von Ihrem Sensor entlang der Mittellinie, die Sie gerade gezeichnet haben. Setzen Sie einen Punkt bei 35 mm. Beschriften Sie dieses "35-mm-Objektiv". Dies entspricht der Lochblende eines idealisierten 35-mm-Objektivs.

Messen Sie nun von Ihrem Sensor entlang der Mittellinie. Setzen Sie einen Punkt bei 50 mm. Beschriften Sie dieses "50-mm-Objektiv". (Und natürlich stellt dies die Lochblende eines idealisierten 50-mm-Objektivs dar.)

Ziehen Sie mit Ihrem Lineal eine Linie vom linken Rand Ihrer Sensorlinie durch den 35-mm-Öffnungspunkt und fahren Sie ganz durch und bis zum Rand der Seite. Dann machen Sie dasselbe vom rechten Rand der Sensorzeile. Dies sollte eine große XForm ergeben. Beschriften Sie beide Linien des oberen Kegels des X mit "35 mm Sichtfeld".

Machen Sie dasselbe mit dem 50-mm-Linsenpunkt. Beschriften Sie dies natürlich mit "50 mm Sichtfeld".

Jetzt können Sie direkt sehen, dass eine kürzere Brennweite ein breiteres Sichtfeld erzeugt. Alles, was sich innerhalb dieser Linien befindet, ist in Ihrem Bild, und alles außerhalb ist außerhalb des Rahmens. Beachten Sie, dass das Objektiv möglicherweise einen viel breiteren Lichtkegel projiziert, der nicht vollständig auf den Sensor fällt – die von Ihnen gezeichneten Linien ignorieren dies, da Licht, das nicht aufgezeichnet wird, keine Rolle spielt .

Wenn Sie den Winkel messen, sollten Sie sehen, dass er etwa 36,5° für das 35-mm-Objektiv und etwa 26° für das 50-mm-Objektiv beträgt.

Dann zwei weitere Experimente:

Experiment eins: Wählen Sie verschiedene Brennweiten (15 mm, 200 mm) und sehen Sie, was Ihnen diese geben.

Experiment 2: Erhöhen Sie die Größe der Sensorzeile auf 36 mm, wie in Nikons „FX“-Vollformatkameras. Halten Sie die Linie natürlich auf demselben Punkt zentriert. Verwenden Sie dieselben Linsenpunkte, aber zeichnen Sie neue X-Linien zum größeren linken und rechten Rand des Sensors. Es ist sofort ersichtlich, dass durch die Einbeziehung dieses zusätzlichen Teils des Lichtkegels das aufgezeichnete Sichtfeld bei gleicher Brennweite viel breiter wird.

Beachten Sie, dass das 35-mm-Objektiv Ihrer D7000 ungefähr das Sichtfeld des 50-mm-Objektivs von FX ergibt – deshalb sprechen die Leute von „äquivalenten“ Objektiven.

Sie können sehen, dass die Linien für APS-C 35 mm und "Full-Frame" 50 mm nicht direkt übereinander liegen, wie man es von einem "Äquivalent" erwarten könnte. Das liegt daran, dass dies bei Makroentfernung etwas zusammenbricht. Wenn Sie sich ein paar Millimeter zurückbewegen, wird es richtig ausgerichtet (aber ändert die Perspektive ganz leicht). Die Linien sind jedoch ungefähr parallel, sodass diese wenigen Millimeter immer noch nur wenige Millimeter quer durch den Raum sind, wo sie belanglos sind. Wenn Sie dies auf ein wirklich großes Blatt Papier zeichnen, anstatt auf dieses kleine auf dem Bildschirm, wird das klar. (Und natürlich sind sie nicht genau parallel, weil die Objektive nicht ganz zum Crop-Faktor passen – 32,7777 ... mm und 50 mm wären genauer. Ah, die reale Welt, die immer im Weg ist, Dinge zu erklären einfach Andere Faktoren aus der realen Welt gelten ebenfalls;

Dies beantwortet (hoffentlich) ordentlich die Frage nach der Beziehung zwischen Brennweite und Blickwinkel / Sichtfeld und erklärt auch den Effekt unterschiedlicher Sensorgrößen – und zeigt als Bonus, wie das Zuschneiden mit dem Zoomen austauschbar ist (wenn Sie haben Sie nichts dagegen, weniger von Ihrem Sensor zu verwenden).

Die Brennweite ist die Eigenschaft des Objektivs.

Der Blickwinkel ist im Wesentlichen das, was der Name sagt - die Teilmenge des Raums, die Sie sehen können, und er hängt SOWOHL von der verwendeten Brennweite als auch von der verwendeten Bildgröße ab. http://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_view

Der Blickwinkel ist das, was in der Praxis tatsächlich zählt, die Brennweite des Objektivs ist einfach bequemer als äquivalenter Wert zu verwenden, wenn die Bildgröße fest und bekannt ist (wie das Standard-35-mm-Bild). Als logische Konsequenz wird heute meist die Sensorgröße zusammen mit der Brennweite des Objektivs genannt, um den verwendeten Blickwinkel nachvollziehen zu können.

Das letzte, was in der Abfrage gefragt wurde, war, warum uns das wichtig sein sollte. Lassen Sie mich das mit einem Beispiel beantworten. Ich habe versucht zu entscheiden, ob ein 20-mm-Objektiv für meine Kamera mit 1,5-Crop-Faktor angesichts der Tatsache, dass ich bereits ein 24-mm-Objektiv habe, sinnvoll wäre. Hier sind die Zahlen (von einem Online-Rechner). Auf dem Dx-Körper ergibt die 24 53,1 horizontal, 36,9 vertikal und 63 Grad diagonal. Die 20 liefert 61,9, 43,6 bzw. 71,6. Aber wenn Sie sich ansehen, was sich im Rahmen eines Bildes befindet, summieren sich diese Zahlen. In 10 Fuß Entfernung vom Sensor umfasst die 24 eine Fläche von 10 Fuß mal 6,7 Fuß oder 67 Quadratfuß. Die 20 mm Rahmen 96 Quadratfuß (12 x 8) im gleichen Abstand. Bei 20 Fuß beträgt der Unterschied zwischen dem, was sich innerhalb des Rahmens befindet, 118 Quadratfuß (266 zu 384). Das 20-mm-Objektiv umfasst also 44.

Wenn Sie jedoch 2 Fuß von dem 10-Fuß-Motiv zurücksetzen können, indem Sie den Abstand zwischen Motiv und Sensor auf 12 Fuß erhöhen, ist mit dem 24-mm-Objektiv genau das gleiche Sichtfeld verfügbar wie bei 10 Fuß mit dem 20-mm-Objektiv. Bei 20 Fuß müssten Sie 4 Fuß zurücksetzen. Sind diese ein oder zwei Schritte zurück in den Situationen, in denen Sie fotografieren, etwas, das Sie machen können (wobei Sie bedenken müssen, dass eine Änderung der Entfernung zu Ihrem Motiv auch die Perspektive ändert)?

Das Endergebnis für mich ist, dass ich immer noch unentschlossen bin. Aber zumindest habe ich mein Dilemma quantifiziert. Deshalb sind Winkel und Sichtfeld wichtig. (Natürlich würde ein Weitwinkel-Zoom mein Dilemma wohl lösen; aber um die gleiche Geschwindigkeit beizubehalten, steigt der Preis für Poker um mehr als 1.400,00 $ und 1,5 lbs, und das zu vermeiden, ist der Grund, warum ich überhaupt zu Primes zurückgekehrt bin. )

Der Blickwinkel hängt von der Brennweite und der Größe des verwendeten Sensors ab.

Für ein 50-mm-Objektiv auf einem 35-mm-Sensor (oder Film) hätten Sie also ein Sichtfeld von 46 ° auf der Diagonalen. Wenn sich die Brennweite verdoppelt, halbiert sich das Sichtfeld, sodass ein 100-mm-Objektiv an einer 35-mm-Kamera ein Sichtfeld von 24° in der Diagonalen hat.

Wenn Sie einen kleineren Sensor verwenden, beschneiden Sie das Bild effektiv, sodass das Objektiv zwar ein Bild erzeugen kann, das für einen 35-mm-Rahmen gut genug ist, ein kleinerer Sensor jedoch die Teile ignoriert, die über die Kante fallen. Dieser Crop-Faktor teilt den Blickwinkel, sodass ein 50-mm-Objektiv ein Blickfeld von etwa 31° auf der Diagonale hätte, wenn Sie einen Sensor in APS-C-Größe verwenden würden. Alternativ, und wie die meisten Leute darüber nachdenken, ist es die äquivalente Brennweite, wenn Sie 35 mm verwendet hätten, was der Fall wäre, wenn Sie die tatsächliche Brennweite mit Ihrem Crop-Faktor multiplizieren würden, sodass ein 50-mm-Objektiv an einer D7000 einem 75-mm-Objektiv entspricht an eine 35-mm-Kamera.

Der Blickwinkel besteht eigentlich aus drei verschiedenen Winkeln (diagonal, horizontal/Querformat und vertikal/Hochformat), von denen jeder das Maß für den Winkel an der Spitze eines gleichseitigen Dreiecks ist, gemessen vom Brennpunkt der Linse (wo das gesamte Licht Strahlen kreuzen) und sich von den entferntesten Punkten (Ecke zu Ecke, von links nach rechts oder von oben nach unten) über eine Ebene erstrecken, die parallel zur Ebene der Fokusebene ist. Beachten Sie, dass die Fokusebene nicht immer parallel zur Ebene der Rückseite der Kamera (Film/Sensor) und auch nicht immer flach ist: Tilt-Shift-Objektive verschieben die Fokusebene aus der Parallelität zur Rückseite, sodass der Blickwinkel dies nicht tut sagen Ihnen unbedingt, was scharf sein wird, und einige Objektive haben verschwommene Ecken, weil die Brennebene auf einen schüsselförmigen (oder noch komplexer geformten) Verteiler abgebildet wird. Und folglich,

Wie der richtige Antwortbeitrag erwähnt, ist der AoV relativ zur Größe des Erfassungsbereichs auf der Rückseite der Kamera. 35-mm-Film war etwa 50 Jahre lang der Standard, und daher assoziieren die Leute bestimmte Winkel mit der Brennweite, die verwendet wird, um sie bei 35-mm-Filmkameras zu erreichen. Anfänglich verwendeten digitale Wechselobjektivkameras für Verbraucher (wie DSLRs) kleinere Sensorformate, und die Leute verwendeten einen „Brennweitenmultiplikator“, um die „äquivalente Brennweite im 35-mm-Format“ zu berechnen. Bei Sensoren im sogenannten „APS-C“-Format von Canon beispielsweise betrug der Brennweitenmultiplikator 1,6.

In den DPReview.com-Foren tobte in den frühen 2000er Jahren eine Debatte darüber, weil die Brennweite auch die Tiefenschärfeeigenschaften beeinflusst, und die Leute dachten daher, dass, weil der Brennweitenmultiplikator die Brennweite verändert, andere Eigenschaften wie die Tiefe verändert würden des Feldes, nicht nur der Blickwinkel. Die kleinere Sensorgröße macht jedoch nur den Winkel kleiner, beeinflusst aber nicht die Schärfentiefe oder andere Eigenschaften. Daher schlug eine Person vor, anstelle des Ausdrucks „Brennweitenmultiplikator“ den Ausdruck „Crop-Faktor“ zu verwenden, damit die Leute verstehen würden, dass das Bild dasselbe ist, nur mit einem kleineren Blickwinkel, als ob ein Foto war beschnitten worden.

Der anfängliche Vorschlag für den "Crop-Faktor" war, einen Prozentsatz zu verwenden, der dem Kehrwert des Brennweitenmultiplikators entspricht (z. B. 1/1,6, für APS-C werden 62,5 % des vorbeschnittenen Bildes beschnitten), da Beschneiden a ist Reduzierung und sollte daher als Prozentsatz von weniger als 100 % ausgedrückt werden. Da der Zweck der Abbildung jedoch darin besteht, das Rechnen im Kopf zu erleichtern, und es einfacher ist, mit 1,6 zu multiplizieren als durch 0,625 zu dividieren, hat die Industrie den Brennweitenmultiplikator weiter verwendet und ihn einfach in „Crop-Faktor“ umbenannt. "

Heutzutage ist es mit der Verbreitung von Smartphones praktisch, eine App zu verwenden, um den tatsächlichen Blickwinkel und die Entfernung zum Motiv zu berechnen und auch die Sensorgrößen zu visualisieren, Crop-Faktoren und äquivalente Brennweiten zu berechnen usw. Es gibt eine gute iOS-App „Angle of View“ genannt, mit dem Sie die drei Blickwinkel sehen können, die Sie von einer bestimmten Brennweite des Objektivs bei einer bestimmten Sensorgröße erhalten würden – und was dies bei vier anderen Sensorgrößen entspricht. Es zeichnet auch die fünf Sensorgrößen maßstabsgetreu, zeigt Ihnen die Entfernung über Ihre Aufnahme bei einem bestimmten Abstand zum Motiv an und nimmt Anpassungen basierend auf dem Seitenverhältnis vor, mit dem Sie aufnehmen (z. B. wenn Sie den quadratischen Modus auf Ihrem verwenden). Kamera). Hier ist ein Weblink zur Entwicklerseite.

Der Sichtwinkel ist ein Maß für die Fläche der Sichtebene eines optischen Systems in Bogengrad.