Fov камеры что это
Fov камеры что это
FOV — это поле зрения. Угловое пространство, которое видит человеческий глаз при неподвижной голове и зафиксированном взгляде. Поле зрения среднестатистического человека составляет 55° вверх, 60° вниз, 90° наружу (суммарное поле зрения двумя глазами — 180°) и 60° — внутрь. Из-за особенностей строения человеческий глаз распознает объекты трехмерными в пределах 110°, а полноцветными — в еще меньшем диапазоне. Для сравнения, после зрения некоторых птиц достигает почти 360°.
А в мониторах?
Про-геймеры уже давно игрались со значением FOV, тогда как казуальные игроки обратили внимание на поле зрения с появлением Ultrawide LG мониторов. Точнее, когда LG выпустила доступные массовому потребителю модели.
Все преимущества FOV раскрываются на широкоформатных мониторах с соотношением сторон 21:9. Линейка Ultrawide LG 2017 года целиком состоит из таких моделей, тогда как в линейке Gaming их четыре. Остальные — привычные экраны 16:9. Но всех их объединяют хорошая контрастность, углы обзора и время отклика. Разрешение тоже не отстает: от FullHD на 24 и 27-дюймовых моделях до 2560×1080 на 29/34 дюймах. А у на 38 дюймах — до 3840×1600.
Зачем это?
Мудрые геймеры предпочитают ставить угол обзора больше, чтобы на экране сразу помещалось больше информации. Обратите внимание на отзывы к играм в Steam: игроки, привыкшие к увеличенному значению FOV, часто выделяют как недостаток отсутствие ручной регулировки угла обзора — даже там, где это совершенно не нужно. Такие отзывы копятся и совершенно необоснованно занижают рейтинг игр в Steam. Это особенно фатально для инди — ведь низкий рейтинг напрямую влияет на покупки.
На Ultrawide LG мониторе поле зрения по умолчанию значительно выше. Но, к сожалению, разработчики не всех игр озадачиваются поддержкой мониторов 21:9. Владельцы таких экранов уже добавили в закладки FOV-калькулятор и в курсе значений Vert-/Hor+. Первое — обрезка изображения сверху и снизу (те самые «кинематографичные» полосы), второе — увеличение FOV, которое влечет за собой больше доступного глазу контента по ширине.
Решить проблему поддержки широкоформатных мониторов в играх может адаптивное поле обзора Vert+/Hor+. Почитать об этом методе на примере Quake можно здесь.
Ультраширокие экраны по-новому раскрывают компьютеры в работе (мультитаскеры в восторге!) и в играх. Все больше мультимедиа контента выходит под экраны такой формы, и мониторы Ultrawide LG — доступный способ приобщиться.
Где может пригодиться повышенный FOV?
В шутерах вроде Titanfall 2, Overwatch, Call of Duty и сессионных играх типа World of Tanks и PUBG. Поиск оптимального значения FOV в последней — популярная тема на фан-сайтах. С увеличенным полем зрения ощутимо легче заметить врага на периферии, ориентироваться в замкнутых пространствах, заглядывать за угол. Кроме того, не придется так активно елозить мышью, за что в напряженной схватке вы неоднократно поблагодарите новенький монитор с повышенным FOV.
Углом обзора является решающим переменным для визуального восприятия размера или проекции размера объекта.
СОДЕРЖАНИЕ
Угол обзора и восприятие размера
Угол обзора в фотографии
Расчет угла обзора камеры
Для объектива, проецирующего прямолинейное изображение (сфокусированное на бесконечность, см. Вывод ), угол обзора ( α ) можно рассчитать исходя из выбранного размера ( d ) и эффективного фокусного расстояния ( f ) следующим образом:
Эффективное фокусное расстояние почти равно заявленному фокусному расстоянию объектива ( F ), за исключением макросъемки, где расстояние от объектива до объекта сравнимо с фокусным расстоянием. В этом случае необходимо учитывать коэффициент увеличения ( м ):
Угол обзора также можно определить с помощью таблиц FOV, бумажных или программных калькуляторов линз.
Пример
Вывод формулы угла зрения
Используя базовую тригонометрию, мы находим:
Макро фотография
Определяя как «эффективное фокусное расстояние», мы получаем формулу, представленную выше: ж знак равно S 2 <\ displaystyle f = S_ <2>> 
Измерение поля зрения камеры
Целью этого теста является измерение горизонтального и вертикального поля зрения объектива и датчика, используемых в системе формирования изображения, когда фокусное расстояние объектива или размер датчика неизвестны (то есть, когда вышеприведенный расчет не применим сразу). Хотя это один из типичных методов, используемых в оптической промышленности для измерения поля обзора, существует множество других возможных методов.
Обнаруженное изображение, включающее цель, отображается на мониторе, где его можно измерить. Размеры отображения полного изображения и части изображения, которая является целью, определяются путем осмотра (измерения обычно производятся в пикселях, но также могут быть в дюймах или сантиметрах).
Удаленное виртуальное изображение цели коллиматора имеет определенный угол, называемый угловой протяженностью цели, который зависит от фокусного расстояния коллиматора и размера цели. Предполагая, что воспринимаемое изображение включает в себя всю цель, угол обзора камеры, ее FOV, равен этой угловой протяженности цели, умноженной на отношение полного размера изображения к размеру целевого изображения.
Угловая протяженность цели составляет:
В этом случае общее поле зрения составляет примерно:
или, точнее, если система визуализации прямолинейна :
Этот расчет может быть горизонтальным или вертикальным FOV, в зависимости от того, как измеряются цель и изображение.
Типы линз и эффекты
Фокусное расстояние
Для обозначения линз часто используются термины, выражающие их угол зрения:
Характеристики
При заданном расстоянии между камерой и объектом более длинные линзы увеличивают объект в большей степени. Для данного увеличения объекта (и, следовательно, различного расстояния между камерой и объектом) кажется, что более длинные линзы сжимают расстояние; кажется, что более широкие линзы увеличивают расстояние между объектами.
Поскольку разные объективы обычно требуют разного расстояния между камерой и объектом для сохранения размера объекта, изменение угла обзора может косвенно исказить перспективу, изменяя видимый относительный размер объекта и переднего плана.
Примеры
Пример того, как выбор объектива влияет на угол обзора.
Угол обзора 120°. Или реальные углы обзора камер видеонаблюдения
Все чаще и чаще наши кленты спрашивают камеры видеонаблюдения с углом обзора в 120 градусов и более. Большинство несведующих в этой теме людей уверены, что это типичное значение для стандартных видеокамер. Да что греха таить, многие из продавцов также заявляют, что у камер с объективом 2,8 мм угол обзора 120° по горизонтали. Давайте посмотрим на реальные значения. Мы уже измеряли реальные углы автомобильных видеорегистраторов, и развенчали миф о том, что у большинства из них угол обзора 120 и более градусов.
Для наглядного сравнения углов поля зрения на камерах с разными объективами был проведен эксперимент, который описывается далее в статье.
Мы использовали 4 IP камеры с разными объективами:
Все видеокамеры разместили на высоте около 2 метров напротив «испытательной» стены в нашем офисе. Обзор камер выровняли по центру, чтобы лучше оценить разницу в ширине угла поля зрения. Было сделано по одному снимку для каждой из трех следующих камер:
Угол обзора видеокамеры с объективом 3,6мм:
PN-IP2-B3.6 v.2.6.3 c фокусным расстоянием 3.6 мм. Видны 2 крайних кресла менеджеров и часть правой стены. Угол поля зрения приблизительно равен 73°.
Угол обзора видеокамеры с объективом 2.8мм:
Угол обзора видеокамеры с объективом 1.9мм:
PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2 с фокусным расстоянием 1.9 мм. По скриншоту видно, что у этой камеры в кадр уже попадают обе витрины и даже часть дверного проема торгового зала. Угол обзора у нее достигает 109°.
Угол обзора видеокамеры с объективом 1,4 мм:
Более наглядно это можно представить таким образом:
У видеокамер с небольшим углом поля зрения выше плотность пикселей, а значит лучше детализация изображения. Многим будет достаточно такой ширина обзора, поэтому такие камеры остаются популярными в видеонаблюдении. В случае необходимости захватить больший участок для наблюдения, потребуется камера с более широким углом обзора.
Как я FOV измерил без циркуля и линейки
Во дворе мы играли в войнушку. Слабые и толстые были фашистами, остальные их побеждали. Двор и детство исчезли, а воевать хочется.
Я превратил свой iPhone в автомат, а фашистов нарисовал в дополненной реальности.
Видеозахват рисует мир вокруг моего рабочего кресла, фашисты лезут из всех щелей, я держу круговую оборону.
Стоп! А как привязать врагов к окружающей действительности?
Я сделал это очень просто.
Обработка изображения
Посмотрите на первую картинку видеозахвата.
Я пробегаю по всей ширине (480 пикселей) изображения и суммирую RGB компоненты точек, лежащих с текущей точкой на одной вертикальной прямой. Получаем массив из 480 элементов.
На верхней части рисунка изображена красно-белая (оле!) гистограмма найденной функции.
То же самое проделываем со следующим кадром из видеопотока. Посмотрите на рисунок 2.
Моя задача — совместить красно-белые гистограммы первого и второго кадра. Сдвигая графики друг относительно друга, я очень быстро нахожу оптимальное совпадение. Разница в сдвиге и есть искомое смещение реальности в моем iPhone в горизонтальном направлении.
Таким, образом виртуальный объект навсегда привязывается к реальному местоположению. В каждый момент времени мы знаем, насколько пикселов его сдвинуть в горизонтальной плоскости.
Хорошо ли работает алгоритм? Очень неплохо. Главное, не дергать телефон во время игры — данный подход не любит смещения более 40 пикселов за такт. А такт у камеры 20 кадров в секунду.
При резких движениях надо, видимо, использовать уже тяжелую артиллерию — гироскоп и акселерометр.
Что такое FOV
У меня нет такой лаборатории. А зачем? Я просто запустил вышеописанную программу. Сел на любимое вращающееся кресло. И повернулся на 360 градусов. Программа выдала размер сферы вокруг меня. 
Программа выдала размер сферы вокруг меня.
В пикселах — стабильно для iPod последнего поколения 3050-3060 пикселей.
Таким образом FOV моего iPod равен 480*360/3060 = 56-57 градусов.
А лазер намерял 55.7.
Неплохая точность у меня получилась, согласитесь.
Скрытая реклама моего приложения, использующего вышесказанный алгоритм, помещена в теги. Только это между нами, ок?
Камера смартфона для «чайников» №2. Фокусное расстояние. Ох уж эти миллиметры…
В первой части статьи мы с вами разобрались с тем, что такое диафрагма камеры смартфона. Другими словами, мы научились понимать такие цифры, как f/1.8 или f/2.2, указываемые в характеристиках любого телефона. Также мы подробно проследили за тем, как картинка «попадает» в объектив камеры и каким образом свет вообще «переносит» изображение из одной точки в другую.
Но в конце первой части мы столкнулись с одной серьезной проблемой. Оказалось, само по себе значение диафрагмы (диафрагменное число) ничего не говорит о том, сколько света в реальности пропускает объектив смартфона и как сильно он может размыть фон при помощи оптики, а не алгоритмов.
Более того, все эти f/1.5, f/1.8, … только сбивают с толку людей, которые хоть немного разбираются в фотографии. Ведь они-то знают, что «настоящий» объектив с диафрагмой f/1.8 будет делать очень чистые (без шума) снимки с красивым размытием фона. А смартфон с такой же диафрагмой, почему-то, совершенно не размывает фон. В чем же дело?
Как мы уже выяснили, всё дело в том, что значение диафрагмы (f/1.8) является лишь относительным числом и не показывает реальный физический диаметр отверстия, через которое свет попадает в камеру. А именно диаметр отверстия влияет на глубину резкости и светосилу объектива.
У двух разных объективов с одинаковой диафрагмой f/1.8 могут быть совершенно разные по размеру отверстия, что хорошо видно на этой иллюстрации:
Но как же нам узнать реальный диаметр входного зрачка? Для этого нужно разобраться со вторым ключевым параметром — фокусным расстоянием объектива.
Напомню, вначале первой части статьи я приводил типичные характеристики любой камеры современного смартфона. Выглядят они примерно так:
Мы уже знаем, что значат f/1.8 или f/2.0, а сегодня научимся понимать значения 26 мм и 52 мм, выделенные жирным шрифтом выше. Это и есть фокусное расстояние.
Что такое фокусное расстояние?
Фокусное расстояние позволяет нам, не видя ни единого снимка, примерно понимать, как будут выглядеть фотографии в плане композиции, то есть, какой угол обзора будет в кадре.
Более того, зная только этот набор значений (например, 26 и 52 мм), можно с точностью сказать, во сколько раз смартфон с двумя камерами приближает картинку, то есть, какой у него оптический зум. В этом особенно полезно разбираться сегодня, когда производители подменяют понятия и вместо оптики указывают значения гибридного или цифрового зума.
Так что же такое фокусное расстояние и где в крошечной камере смартфона прячутся эти 26 или 52 миллиметра?
Итак, представьте, что какой-то объект находится бесконечно далеко от вас и все лучи света, отраженные от него, идут параллельно и попадают на линзу:
Линза сделана таким образом, чтобы все параллельные лучи света, проходя через нее и преломляясь, сходились в одной точке. Так вот, расстояние от центра линзы до точки, в которой все лучи пересекаются (сходятся) и называется фокусным расстоянием линзы:
Конечно, в случае со смартфоном всё сложнее, так как внутри его камеры находится не одна линза, а несколько (6 и более). И фокусное расстояние объектива высчитывается немножко по-другому, а именно, от его оптического центра до матрицы, на которой все лучи и фокусируются. Но я не буду подробно на этом останавливаться и объяснять, что такое оптический центр объектива, так как всё это не имеет принципиального значения. Для простоты понимания ограничимся только одной линзой, сути это не меняет.
Кто-то может спросить, а зачем вообще использовать так много линз в камере смартфона? Неужели одной будет недостаточно?
Дело в том, что одна линза дает слишком большие искажения. Это и потеря резкости (сферические аберрации), возникающая из-за того, что не все лучи идеально сходятся в одной точке. То есть, вместо картинки, которую я показал чуть выше, в реальности мы имеем что-то вроде этого:
Кроме того, показатель преломления света (как сильно луч меняет свое направление, проходя через линзу) зависит от длины волны. Чем короче волна, тем больше ее коэффициент преломления. Получается, синий свет (короткие волны) преломляется под бóльшим углом, чем красный (длинные волны). И вместо идеальной картинки мы снова получаем проблемы — хроматические аберрации (несуществующие цветные контуры различных объектов на фотографиях):
Для того, чтобы всё это исправить и сделать фотографию максимально качественной, используют множество линз специальной формы и с различным покрытием. Поэтому, зачастую, чем больше линз в камере смартфона, тем выше качество картинки.
Но вернемся к фокусному расстоянию. Так каким же образом расстояние от центра линзы до точки, в которой сходятся все лучи, влияет на угол обзора камеры и на ее оптическое приближение? На самом деле, все очень просто и интуитивно понятно.
Давайте сделаем снимок на смартфон, камера которого имеет фокусное расстояние 26 мм (это типичное фокусное расстояние для основной камеры любого смартфона):
Сейчас не пытайтесь понять, как производитель умудрился в корпусе толщиной 8 мм разместить камеру, у которой расстояние от линзы до матрицы составляет 26 миллиметров (а в Galaxy Note 20 Ultra и вовсе 130 мм). С этим мы разберемся чуточку позже.
На схеме выше показана ситуация, когда все лучи света параллельны друг другу. Это может быть только в том случае, если объект находится бесконечно далеко. Но в реальной жизни лучи отражаются от объектов под разными углами.
Нам важно знать лишь одну простую вещь — луч, прошедший через центр линзы, никак не преломляется. По сути, эти лучи и будут определять угол обзора (сколько объектов сможет захватить камера):
Когда мы сделаем снимок на такой смартфон, то получим следующий результат:
Что же произойдет, если мы увеличим фокусное расстояние объектива (расстояние от «линзы» до матрицы)? Лучи света, проходящие через центр линзы, будут пересекаться уже под другим углом и, соответственно, такая камера захватит гораздо меньше объектов в кадре:
Но так как размер снимка (матрицы камеры) остался прежним, то все эти объекты будут выглядеть крупнее:
На этом моменте я бы хотел немножко отойти в сторону и затронуть некоторые явления и заблуждения, связанные с фокусным расстоянием объектива.
Сжатие перспективы. Или почему широкоугольная камера так искажает лица!?
Используя пример с лучами, давайте рассмотрим такое явление, как сжатие перспективы. Для тех, кто не знаком с этим понятием, вкратце объясню. Когда вы снимаете что-то на объектив с длинным фокусным расстоянием, все объекты на фоне получаются более крупными, чем если бы вы снимали ту же сцену на объектив с коротким фокусным расстоянием.
К примеру, на следующих снимках расстояние между эльфом и домом одинаковое, но при съемке на объектив с длинным фокусным расстоянием, дом кажется гораздо ближе и крупнее:
Почему так происходит? «Очевидно же», что на фото слева дом гораздо дальше от эльфа! На самом деле, всё очень просто. Достаточно посмотреть, какой процент от общей высоты кадра будут занимать эльф и дом, если снимать их длиннофокусным объективом:
Выходит, высота эльфа составляет около 63% от высоты кадра, а высота дома — 72%. То есть разница между ними небольшая и на снимке кажется, будто эльф находится прямо возле дома.
Если сделать тот же снимок на объектив с коротким фокусным расстоянием, в кадр попадет гораздо больше объектов, так как угол обзора будет гораздо шире. Объектив с длинным фокусным расстоянием очень приближал картинку и мы видели в кадре только эльфа и дом.
Чтобы это исправить, то есть, чтобы получить ровно такую же композицию, нам нужно подойди к эльфу намного ближе. Но теперь и размеры объектов будут другими:
Эльф занимает те же 63% высоты кадра, что и раньше, но так как угол обзора объектива с коротким фокусным расстоянием намного шире, дом позади эльфа уже занимает всего 41% от общей высоты кадра. Теперь эльф на фото будет крупнее дома. Вот и весь секрет сжатия перспективы!
Получается, в реальности не фокусное расстояние влияет на перспективу, а расстояние от камеры до объекта съемки. Если бы мы стояли на одном месте и переключали камеры, то соотношение размеров эльфа и дома никак не менялось бы.
И здесь еще уместно вспомнить о проблемах при съемке портретов. Даже многие профессиональные фотографы ошибочно полагают, будто фокусное расстояние объектива как-то влияет на пропорции портрета. Хотя в действительности влияет только расстояние от камеры до объекта съемки.
Если мы снимаем портрет на объектив с длинным фокусным расстоянием (80 мм), то нам нужно отойти подальше и тогда все части лица (глаза, нос, уши) имеют правильные пропорции. Если же мы берем ультраширокоугольный объектив с фокусным расстоянием 13 мм, нам нужно подойти вплотную к человеку, чтобы сохранить композицию, то есть, чтобы лицо занимало ту же часть кадра, что и раньше.
Но в этом случае повторится ситуация с эльфом. Так как нос окажется ближе к объективу, он получится крупнее, и все пропорции «поплывут». Но, повторюсь, произойдет это только от того, что мы приблизили камеру к объекту, а не из-за каких-то мифических искажений, создаваемых объективом.
Оптическое приближение камеры смартфона
Как мы уже разобрали, чем длиннее фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора камеры и тем сильнее она «приближает» все объекты. Соответственно, чем короче фокусное расстояние, тем шире угол обзора камеры и в кадр попадает больше объектов, но все они будут меньшего размера.
Чтобы определить, во сколько раз смартфон может приблизить картинку, достаточно разделить более длинное фокусное расстояние на более короткое. К примеру, если на смартфоне есть две камеры с объективами 26 и 52 мм, тогда он имеет 2-кратное оптическое приближение (52/26=2). Всё остальное — это алгоритмы или маркетинговая ерунда.
Для примера рассмотрим набор камер Galaxy Note 20 Ultra (обзор этого смартфона доступен на нашем сайте), обратим внимание только на фокусное расстояние объективов:
Основная камера имеет типичный для смартфона угол обзора, а вот фокусное расстояние ультраширокоугольной камеры (13 мм) в два раза короче. То есть, она имеет гораздо больший угол обзора. Телеобъектив же, напротив, имеет очень небольшой угол обзора, но приближает картинку относительно основной камеры в 5 раз (130/26=5). Но если оценивать оптический зум телеобъектива относительно ультраширокоугольной камеры, тогда получаем 10-кратное оптическое приближение (130/13=10).
Надеюсь, с этим вопросом всё понятно.
Выходит, теперь мы можем легко определить физический диаметр отверстия в объективе, просто разделив фокусное расстояние на диафрагму? А узнав это значение, мы сможем понять, в каком смартфоне установлена камера с более светосильным объективом.
К сожалению, в мире мобильных камер, помимо фокусного расстояния, существуют еще фокусы маркетологов, о чем и поговорим подробнее дальше.
Разоблачаем фокусы производителей смартфонов
Если мы разделим фокусное расстояние (130 мм) на диафрагму (f/3.0), то получится, что в телеобъективе Galaxy Note 20 Ultra не просто «отверстие», а огромная дыра диаметром >4 см. Вот как выглядел бы подобный смартфон, будь это правдой:
Да и каким чудом в аппарате, толщиной 8 мм и шириной 70 мм, могла уместиться камера, у которой расстояние от линзы до матрицы (фокусное расстояние) составляет 130 мм!? Здесь явно что-то не так!
На самом деле, никаких 130, 26 и даже 13 мм в объективах смартфонов нет. Но! Если вы возьмете профессиональный полнокадровый зеркальный фотоаппарат с объективом, фокусное расстояние которого действительно равняется 26 мм, и сделаете снимок, то обнаружите, что композиция кадра в точности соответствует тому, что выдаст смартфон со своим «фейковым» 26-мм фокусным расстоянием.
То есть, производитель смартфона не просто берет цифры из потолка, а указывает относительное фокусное расстояние объектива (относительно полнокадрового фотоаппарата). Благодаря этому можно объективно оценивать и сравнивать угол обзора (а также оптическое приближение) объектива любого смартфона и даже профессиональной камеры.
Если вы привыкли снимать портреты на большом фотоаппарате с объективом 80 мм, то, купив смартфон с камерой, у которой фокусное расстояние указано «80 мм», вы получите ровно ту же композицию (такое же приближение и угол обзора).
Относительное фокусное расстояние
Как же так получается? Каким образом камера смартфона так хорошо «имитирует» фокусное расстояние большой камеры, имея внутри корпуса всего несколько миллиметров свободного пространства?
Всё дело в размерах самой матрицы! Чтобы это наглядно показать, давайте посмотрим на угол обзора большого профессионального фотоаппарата с огромной матрицей и объективом, у которого фокусное расстояние на самом деле равняется 26 мм:
Как видите, в кадр попадают все объекты: дом, дерево и эльф. А теперь оставим всё как есть, только заменим большую матрицу зеркалки на крошечную матрицу смартфона и посмотрим, что произойдет:
Теперь лучи света будут пересекаться в центре под другим углом и у нас получится совершенно другая композиция — портрет эльфа.
Оставив реальное 26-миллиметровое фокусное расстояние, но заменив только матрицу, мы получили мощный телеобъектив, приближающий изображение в десятки раз. Теперь такой объектив ну никак нельзя сравнить с обычным 26-миллиметровым.
Чтобы это исправить, нужно значительно уменьшить реальное фокусное расстояние (расстояние от линзы до матрицы), сократив 26 мм до 3-4 мм. Тогда «восстановится» и первоначальный угол обзора:
Вот теперь крошечная матрица смартфона и 4-мм фокусное расстояние выдают в точности такое же изображение (по композиции), как и большая полнокадровая зеркалка с 26-миллиметровым объективом. Именно по этой причине производитель заявляет, что объектив смартфона имеет эквивалентное фокусное расстояние 26 миллиметров, хотя в действительности внутри корпуса нет и 6 мм.
Если же мы говорим об эквивалентном фокусном расстоянии в 130 мм (тот же телеобъектив Huawei P40 Pro, Vivo X50 Pro или Galaxy Note 20 Ultra), реальное фокусное расстояние будет составлять примерно 11-14 мм. В этом случае используется призма, преломляющая свет под углом 90 градусов, а сам объектив размещается не перпендикулярно корпусу, а вдоль него:
Но проблема с диафрагмой остается. Ведь, если производитель указывает эквивалентное фокусное расстояние, нужно указывать и такую же «эквивалентную» диафрагму, чтобы не вводить пользователей в заблуждение.
Согласитесь, одно дело увидеть объектив 80 мм f/1.8 (очень светосильный и дорогой объектив) и совсем другое — 80 мм f/22. Второй уже не кажется таким хорошим выбором, не так ли? В мире больших камер столь медленные объективы вообще не встречаются (медленные — потому, что они пропускают очень мало света и им нужно много времени, чтобы сделать хороший кадр при недостаточном освещении).
Если же производитель указывает диафрагму f/1.8, нужно указывать и реальное фокусное расстояние, например, 5 мм вместо эквивалентных 50 мм. Тогда любой пользователь легко определит диаметр отверстия объектива, разделив 5 на 1.8.
В общем, делается всё это умышленно, чтобы вызывать ложное ощущение очень светосильного объектива. Практически ни одна компания не указывает в характеристиках камеры смартфона реальное фокусное расстояние объектива, ограничиваясь лишь эквивалентными значениями.
Узнать реальное фокусное расстояние можно, разве что, посмотрев в Галерее смартфона сведения о сделанной фотографии (или поискав хорошенько в интернете):
Здесь мы видим диафрагму f/2.0 и фокусное расстояние 5.9 мм, то есть, реальный диаметр отверстия объектива этого смартфона составляет 2.95 мм (5.9/2).
Зная это значение, теперь можно корректно сравнивать светосилу этой камеры с любой другой.
Подводя итоги
И последнее, о чем хотелось бы напомнить. Ни фокусное расстояние, ни размер матрицы не имеют отношения к так называемому эффекту боке (размытие фона). Глубина резкости зависит исключительно от двух вещей: диаметра входного зрачка объектива и расстояния от камеры до объекта съемки.
Поэтому знайте, когда кто-то заявляет, что более крупная матрица в смартфоне «размывает» фон сильнее — это заблуждение. Размер матрицы косвенно влияет на размытие, но совершенно не так, как полагают многие люди. Об этом подробнее мы поговорим в следующих частях.
Итак, позвольте еще раз привести характеристики камеры случайного смартфона:
О том, что такое PDAF я рассказывал в отдельной статье, посвященной фазовому автофокусу (PDAF). Выходит, нам лишь остается разобраться с тем, что такое 1/3.4″, 12 Мп и 1.0 мкм.
Эти три значения связаны между собой, так как все они описывают саму матрицу — аналог пленки в «доисторические» времена. Но об этом мы поговорим в третьей части!
Алексей, глав. редактор Deep-Review
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!
Как бы вы оценили эту статью?
Нажмите на звездочку для оценки
Внизу страницы есть комментарии.
Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!
Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?
Цветная революция: почему смартфоны с IPS-экранами терпят поражение?
ЭКГ на смарт-часах для «чайников». Как на самом деле работает эта функция?
Беспроводная зарядка смартфонов. Ответы на самые интересные вопросы
Gorilla Glass — все, что нужно знать о стекле вашего смартфона!
Сканер отпечатка пальца на смартфоне. Как работает и что лучше — емкостный, оптический или ультразвуковой?
Гаджеты и приложения для учета выпитой воды: 2 литра мифов в день!
Что такое VO2 max на Apple Watch, Garmin, Xiaomi и других фитнес-браслетах?
Осторожно, излучение от гаджетов! Влияние Bluetooth, Wi-Fi и 5G на организм
Очень понятно, доступно и информативно.
Особенно понравилась предусмотрительность автора:
Сейчас не пытайтесь понять, как производитель умудрился в корпусе толщиной 8 мм разместить камеру, у которой расстояние от линзы до матрицы составляет 26 миллиметров (а в Galaxy Note 20 Ultra и вовсе 130 мм). С этим мы разберемся чуточку позже.
Сразу предугадывает вопросы и потом отвечает на них. Автор профессионал.
Здравствуйте, может быть я что то пропустил, или недопонял, но в фотографии диафрагма — это относительное отверстие объектива (реальное фокусное расстояние/диаметр отверстия). И если в смартфоне эта цифра выражает то же самое, то и светосила объектива смартфона к примеру 1,8 больше чем 2,3. И даже если указано эквивалентное фокусное расстояние, то диафрагма должна указываться как отношение реального фокусного к диаметру реальному.
Если я правильно понял Ваше возражение, то суть в следующем. Ни один производитель нигде не указывает реальное фокусное расстояние. На сайте производителя, в официальных спецификациях и рекламе всегда указывается относительное фокусное расстояние (например, 26 мм или 80 мм), но рядом всегда пишется диафрагма, рассчитанная как реальное фокусное расстояние деленное на реальный диаметр. Вот и получается ерунда, вроде 26 мм f/1.8 или 80 мм f/2.3. Это может вводить в заблуждение тех, кто пользовался раньше камерами и знали, что 80 мм f/2.3 — это очень хорошо.
светосила объектива смартфона к примеру 1,8 больше чем 2,3
Всё верно. Или в статье говорится об обратном?
Возможно, Вас смутила эта фраза: «Зная это значение, теперь можно корректно сравнивать светосилу этой камеры с любой другой». Здесь речь идет именно о том, чтобы сравнивать светосилу камеры смартфона с любой другой, включая зеркальные фотоаппараты и пр. То есть, чтобы человек видел в спецификациях смартфона «80 мм f/2.3» и автоматически понимал, что речь идет о «80 мм f/22».
«80 мм f/2.3»
На 2021год такие показатели и для смартфона вполне достойные. Особенно если размер матрицы не куцый. Чаще диафрагма более закрытая.
Здравствуйте! Здесь у Samsung Galaxy Note 20 Ultra дается:
Основная камера: 26 мм
Ультраширокоугольная камера: 13 мм
Телеобъектив: 130 мм
У этой модели есть 50-кратный зум. Вы пишете, что это маркетинговая ерунда. Но при этом пишете, что эти все данные с фокусными расстояниями взяты относительно полнокадровой зеркалки. Даже если это так, то такая зеркалка с 130 мм объективом вообще не сможет дать такую близкую картину. Тут что-то явно не так. Подозреваю, что у камеры Note 20 Ultra есть кроп-фактор, причем немаленький.
Не уверен, что точно понял Ваше возражение, но в этой статье я более подробно и наглядно раскрываю тему кроп-фактора, фокусного расстояния и самой картинки: https://deep-review.com/articles/smartphones-specs-tricks/
В кратце, как 130 мм телеобъектив у Note 20 Ultra дает такое мощное приближение? Примеры в ютубе можете посмотреть. Просто полнокадровая зеркалка с 130 мм объективом не может так приблизить.
спасибо! открываете глаза на мир. давно была интересна вся эта область, но за неимением необходимости было лень разбираться. вы же преподнесли материал в увлекательной форме!
Лучшие технические обзоры в рунете. Но с одним вашим высказывание в корне не согласен. Снимаю 15 лет, 80% портреты и уверен, точнее знаю на 100% что на грипп влияют 3 параметра, светосила, фокусное и расстояние до объекта съёмки, вы же исключили фокусное, как так? Это же элементарно проверить, стоя на одном месте снять на 24 мм и на 70мм портрет и грипп будет абсолютно разный. По этой же причине человек снятый на 5х в смартфоне ( реальное фокусное 15мм) будет с таким же боке снятым на фулл фрейм камеру на настоящие 15 мм все с одной точки. Лично делал такой эксперимент.
Спасибо, Юрий, за Ваш комментарий! Уверен, этот вопрос будет интересен многим читателям, так что давайте разбираться, почему Ваш опыт подсказывает, что фокусное расстояние также влияет на глубину резко изображаемого пространства.
Как я и говорил в статье, на ГРИП напрямую влияют только 2 параметра: расстояние до объекта съемки и диаметр входного зрачка объектива. Большего ничего. Всё остальное, включая фокусное расстояние объектива, может повлиять на ГРИП только в том случае, если оно влияет на первых 2 параметра (или один из них).
Другими словами, если смена фокусного расстояния заставила Вас отойти дальше от объекта съемки или подойти ближе, тогда да, фокусное расстояние косвенно повлияло на ГРИП тем, что изменило 1-й основной параметр — расстояние до объекта съемки. Но это не Ваш случай, так как Вы тестируете разные фокусные расстояния, стоя на одном месте.
Значит, у Вас второй случай — изменение диаметра входного зрачка объектива (так как третьего быть не может). Когда Вы меняете объективы, то стараетесь для «чистоты эксперимента» установить одно и то же значение диафрагмы. И вот Вы делаете снимок на 24 мм f/4, а затем на 70 мм с таким же f/4. Кажется, что все параметры идентичны и меняется только фокусное расстояние.
Теперь давайте посмотрим, какой реальный размер «дырки» в каждом объективе (диаметр входного зрачка). В первом случае это 24мм/4 = 6 мм, а во втором — 70мм/4 = 17.5 мм. Получается, Вы не просто сменили фокусное расстояние, Вы в 3 раза увеличили диаметр входного зрачка объектива. Естественно, об идентичной ГРИП и речи быть не может.
Если же Вы хотите сравнить только фокусные расстояния, тогда придется не просто стоять на одном месте, но и сделать идентичную «дырку» на двух объективах. Только в таком случае Вы можете говорить о том, что сравнивали исключительно фокусные расстояния без влияния двух основных параметров, которые я обозначил в самом начале.
Чтобы сравнять оба диаметра входных зрачков, нужно либо открыть «дырку» сильнее на объективе 24 мм, либо прикрыть ее в 3 раза на объективе 70 мм. Давайте так и сделаем. Устанавливаем первый объектив (24 мм) на f/4, а второй (70 мм) на
f/11. Вот теперь у нас оба объектива имеют входные зрачки диаметром
6 мм (24мм/4=6 и 70мм/11=6.3). Можете сравнивать размытие фона. Оно будет идентичным, несмотря на разные фокусные расстояния.
P.S. про сравнение смартфона с зеркалкой не совсем понял, о чем идет речь. Реальные
15 мм фокусного расстояния на смартфоне будут соответствовать реальным
130 мм на фулл фрейм (на смартфоне же просто гигантский кроп-фактор).