Campo visivo

Il campo visivo di un telescopio o di una macchina fotografica, per esempio, è solitamente inteso come la gamma di direzioni angolari in cui gli oggetti possono essere osservati per un orientamento fisso dello strumento.(Può essere quantificato in diversi modi:

  • Si può specificare l’angolo completo (o mezzo angolo) di vista in direzione orizzontale, verticale e diagonale.Si noti che il campo visivo può avere forme diverse, ad esempio circolare o rettangolare.
  • In alternativa, si può specificare un angolo solido.

Il punto di riferimento per gli angoli menzionati è il centro della pupilla d’entrata.

Il termine campo visivo non è usato solo per quel campo stesso, ma anche per la sua grandezza.In alcuni casi, per esempio per le lenti telecentriche, è usato per l’area vista sul piano dell’oggetto.

In alcuni casi, il termine angolo di accettazione è usato invece di campo visivo – particolarmente per strumenti ottici non di imaging.

Il campo visivo di uno strumento ottico di imaging è spesso limitato da un field stop creato intenzionalmente.Si tratta di un’apertura ottica, ad esempio sotto forma di diaframma, che è posta in un piano dell’immagine o vicino a tale piano, in modo che i bordi del campo visivo siano nettamente definiti.Tuttavia, in alcuni casi si ottengono effetti di vignettatura, cioè una graduale diminuzione della luminosità dell’immagine verso i bordi del campo visivo.Questo accade quando il campo visivo è limitato da un’apertura che non è in un piano dell’immagine.Un esempio di questa situazione può essere trovato nell’articolo sulle lenti di campo, dove si spiega la vignettatura in un telescopio ottico.Nei casi con vignettatura, si possono definire diversi valori per il campo visivo – per esempio, il campo senza alcuna vignettatura, il campo fino al punto di semi-vignettatura o (è il massimo) fino al punto in cui l’intensità scompare.

Anche il campo visivo dell’occhio umano non è definito con precisione.La massima risoluzione dell’immagine è raggiunta solo nell’area centrale, e le regioni periferiche mostrano una qualità dell’immagine sostanzialmente inferiore.Questo è ampiamente compensato dai rapidi movimenti dell’occhio per coprire una gamma angolare più ampia e visualizzare con precisione gli oggetti di particolare interesse.

Come detto sopra, il campo visivo di uno strumento è spesso intenzionalmente limitato.Questo spesso non è motivato dalla sua applicazione, ma piuttosto perché la qualità dell’immagine sarebbe troppo degradata dalle aberrazioni ottiche quando si permette un campo visivo più ampio.disegni ottici avanzati, ad esempio basati su lenti asferiche o combinazioni più raffinate di lenti, possono offrire un campo visivo più ampio con una buona qualità dell’immagine.Tuttavia, non sono sempre impiegati, ad esempio per ragioni di costi più elevati, dimensioni o peso degli strumenti.

Campo visivo delle fotocamere

Il campo visivo di una fotocamere dipende sia dall’obiettivo fotografico usato che dalle dimensioni della pellicola fotografica o del sensore dell’immagine.Questo è spiegato nella figura 1, che mostra la configurazione ottica in modo molto semplificato: l’obiettivo è rappresentato da una sola lente, anche se di solito è un sistema contenente più lenti. Si possono semplicemente considerare i raggi che provengono dai punti dell’oggetto e passano attraverso il centro della lente, dove non si verifica alcuna deviazione del raggio.

Figura 1: Il campo visivo dipende dalle dimensioni del sensore e dalla lunghezza focale della lente usata.

Per i piccoli angoli, il campo visivo in radianti è approssimativamente il diametro del sensore diviso per la lunghezza focale; per ottenere un valore in gradi, bisogna moltiplicarlo per 180° / π.Per le fotocamere grandangolari, si deve usare una formula più accurata:

dove w è la larghezza del sensore.

Il campo visivo diventa particolarmente piccolo quando si usa un teleobiettivo, mentre gli obiettivi a campo largo sono per definizione fatti per un grande campo visivo.Le versioni estreme sono chiamate obiettivi fish-eye; producono sostanziali distorsioni dell’immagine, che sono difficilmente evitabili in quel regime.

Gli obiettivi fotografici standard sono fatti in modo che il loro campo visivo sia simile a quello dell’occhio umano – con un angolo orizzontale completo intorno ai 50°, se si considera il campo con un’immagine ragionevolmente nitida.

Quando si cambia l’impostazione dello zoom di un obiettivo, il campo visivo cambierà, naturalmente.

Campo visivo dei telescopi

I telescopi forniscono un certo ingrandimento per la visualizzazione di oggetti lontani.Più alto è l’ingrandimento, più piccolo è tipicamente il campo visivo.Tuttavia, ci sono disegni ottici che forniscono un campo visivo più grande per un dato ingrandimento.Per esempio, un semplice telescopio kepleriano ha un piccolo campo visivo, che può essere ampliato inserendo una lente di campo aggiuntiva.

Un grande campo visivo è particolarmente rilevante, per esempio, per i telescopi astronomici che sono utilizzati in indagini stellari.

Campo visivo con ausili visivi e protezione degli occhi

Il campo visivo dell’occhio può essere limitato da vari tipi di dispositivi, per esempio da occhiali correttivi di piccole dimensioni o da lenti di ingrandimento.In alcuni casi, la vista periferica è completamente bloccata, ad es.In alcuni casi, la vista periferica è completamente bloccata, ad esempio con alcuni occhiali laser; ciò può introdurre ulteriori pericoli, ad esempio di urtare oggetti che non potrebbero essere visti.

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Vedi anche: imaging, telescopi, microscopi, field stops, field lenses, vignettatura
e altri articoli della categoria visione, display e imaging

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