Pole widzenia

Pole widzenia teleskopu lub aparatu fotograficznego, na przykład, jest zwykle rozumiane jako zakres kierunków kątowych, w których obiekty mogą być obserwowane dla ustalonej orientacji instrumentu.(Można oczywiście obserwować szerszy zakres, łącząc obrazy z różnych orientacji instrumentu.)Może być określone ilościowo na różne sposoby:

  • Można określić pełny kąt (lub półkąt) widzenia w kierunku poziomym, pionowym i ukośnym.Zauważ, że pole widzenia może mieć różne kształty, np. kołowy lub prostokątny.
  • Alternatywnie można określić kąt bryłowy.

Punktem odniesienia dla wymienionych kątów jest środek źrenicy wejściowej.

Termin pole widzenia jest używany nie tylko dla samego pola, ale również dla jego wielkości.W niektórych przypadkach, na przykład w przypadku obiektywów telecentrycznych, jest on używany dla oglądanego obszaru na płaszczyźnie obiektu.

W niektórych przypadkach zamiast terminu pole widzenia używany jest termin kąt akceptacji – w szczególności w przypadku przyrządów optycznych nie służących do obrazowania.

Pole widzenia optycznego przyrządu obrazującego jest często ograniczone przez celowo utworzony ogranicznik pola.Jest to przysłona optyczna, np. w postaci przysłony, która jest umieszczona w płaszczyźnie obrazu lub w pobliżu takiej płaszczyzny, tak że krawędzie pola widzenia są ostro określone.Jednakże w niektórych przypadkach uzyskuje się efekty winietowania, tj, stopniowy spadek jasności obrazu w kierunku krawędzi pola widzenia.Dzieje się tak, gdy pole widzenia jest ograniczone przez aperturę, która nie leży w płaszczyźnie obrazu.Przykład takiej sytuacji można znaleźć w artykule o soczewkach polowych, gdzie wyjaśniono winietowanie w teleskopie optycznym.W przypadkach z winietowaniem można zdefiniować różne wartości pola widzenia – na przykład pole bez winietowania, pole do punktu połowicznego winietowania lub (to maksimum) do punktu, w którym zanika intensywność.

Pole widzenia ludzkiego oka również nie jest dokładnie określone.Maksymalna rozdzielczość obrazu jest osiągana tylko w obszarze centralnym, a regiony peryferyjne wykazują znacznie niższą jakość obrazu.Jest to w dużej mierze kompensowane przez szybkie ruchy oka w celu objęcia szerszego zakresu kątowego i dokładnego oglądania obiektów o szczególnym znaczeniu.

Jak wspomniano powyżej, pole widzenia instrumentu jest często celowo ograniczone.Zaawansowane konstrukcje optyczne, np. oparte na soczewkach asferycznych lub bardziej wyrafinowanych kombinacjach soczewek, mogą oferować szersze pole widzenia z dobrą jakością obrazu.Jednak nie zawsze są one stosowane, np. ze względu na wyższy koszt, rozmiar lub wagę instrumentów.

Pole widzenia aparatów fotograficznych

Pole widzenia aparatu fotograficznego zależy zarówno od zastosowanego obiektywu fotograficznego, jak i od rozmiaru błony fotograficznej lub czujnika obrazu.Wyjaśnia to rysunek 1, który przedstawia konfigurację optyczną w sposób bardzo uproszczony: obiektyw jest reprezentowany przez pojedynczy obiektyw, chociaż zazwyczaj jest to system zawierający wiele obiektywów. Można po prostu rozważyć promienie wychodzące z punktów obiektu i przechodzące przez środek obiektywu, gdzie nie występuje ugięcie promienia.

Rysunek 1: Pole widzenia zależy od rozmiaru czujnika i ogniskowej użytego obiektywu.

Dla małych kątów pole widzenia pełnego kąta w radianach jest w przybliżeniu równe średnicy przetwornika podzielonej przez ogniskową; aby uzyskać wartość w stopniach, należy pomnożyć ją przez 180° / π.W przypadku aparatów szerokokątnych należy użyć dokładniejszego wzoru:

gdzie w jest szerokością sensora.

Pole widzenia staje się szczególnie małe, gdy używa się teleobiektywu, podczas gdy obiektywy szerokokątne są z definicji wykonane dla dużego pola widzenia.Skrajne wersje są nazywane celami typu rybie oko; wytwarzają one znaczne zniekształcenia obrazu, których trudno uniknąć w tym reżimie.

Standardowe cele fotograficzne są wykonane tak, że ich pole widzenia jest podobne do pola widzenia ludzkiego oka – z pełnym kątem poziomym około 50°, biorąc pod uwagę zakres z rozsądnie ostrym obrazowaniem.

Przy zmianie ustawienia powiększenia obiektywu, pole widzenia oczywiście się zmieni.

Pole widzenia teleskopów

Teleskopy zapewniają pewne powiększenie do oglądania odległych obiektów.Im większe powiększenie, tym mniejsze jest zwykle pole widzenia.Istnieją jednak konstrukcje optyczne, które zapewniają większe pole widzenia przy danym powiększeniu.Na przykład prosty teleskop keplerowski ma małe pole widzenia, które można rozszerzyć przez wstawienie dodatkowej soczewki polowej.

Duże pole widzenia jest szczególnie istotne na przykład w teleskopach astronomicznych, które są używane w przeglądach gwiazd.

Pole widzenia z pomocami do obserwacji i ochroną oczu

Pole widzenia oka może być ograniczone przez różnego rodzaju urządzenia, na przykład przez szkła korekcyjne o małym rozmiarze lub przez szkła powiększające.W niektórych przypadkach widok peryferyjny jest całkowicie zablokowany, np.W niektórych przypadkach widok obwodowy jest całkowicie zablokowany, np. w niektórych okularach laserowych; może to wprowadzać dodatkowe zagrożenia, np. wpadanie na przedmioty, których nie można było zobaczyć.

Pytania i komentarze użytkowników

Tutaj można zgłaszać pytania i komentarze. O ile zostaną one zaakceptowane przez autora, pojawią się nad tym akapitem wraz z odpowiedzią autora. Autor będzie decydował o akceptacji w oparciu o pewne kryteria. Zasadniczo sprawa musi być wystarczająco interesująca.

Proszę nie podawać tutaj danych osobowych; w przeciwnym razie wkrótce je usuniemy. (Patrz również nasza deklaracja o ochronie danych osobowych.) Jeśli chcesz otrzymać osobistą opinię lub poradę od autora, skontaktuj się z nim np. poprzez e-mail.

Przesyłając informacje, wyrażasz zgodę na ewentualną publikację Twoich danych na naszej stronie internetowej zgodnie z naszymi zasadami. (Jeśli później wycofasz swoją zgodę, usuniemy te dane.) Ponieważ Twoje dane są najpierw sprawdzane przez autora, mogą zostać opublikowane z pewnym opóźnieniem.

Zobacz także: obrazowanie, teleskopy, mikroskopy, ograniczniki pola, soczewki polowe, winietowanie
oraz inne artykuły z kategorii widzenie, wyświetlacze i obrazowanie

Jeśli podoba Ci się ta strona, podziel się linkiem ze swoimi przyjaciółmi i współpracownikami, np.np. poprzez media społecznościowe:

Te przyciski udostępniania są zaimplementowane w sposób przyjazny dla prywatności!

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.