زاویه دید دوربین مدار بسته

زاویه دید یا FOV(Field Of View) به طور فریبنده ای پیچیده است، ابتدایی ترین و ساده ترین تعریف آن “آنچه که دوربین می تواند ببیند” است. با این حال، به هنگام تجزیه و تحلیل تصاویر یا مقایسه دوربین ها، فاکتور FOV می تواند تاثیر زیادی در نتیجه داشته باشد. در این مقاله موارد زیر را بررسی خواهیم کرد:

  • تعریف زاویه دید
  • محاسبه ی زاویه دید
  • اثر فاصله کانونی لنز بر زاویه دید
  • اثر اندازه سنسور بر زاویه دید
  • میدان دید (عرض زاویه دید)

۱٫تعریف زاویه دید – HFOV  

اصطلاح HFoV (Horizontal Field of View) و یا AoV(Angel of View) نامی رایج برای بیان زاویه دید است. واحد اندازه گیری زاویه دید درجه (مانند°۶۰, °۱۲۰, °۱۸۰) می باشد و به محدوده ی پوشش افقی اطلاق می شود.

علاوه بر HFoV اصطلاحات دیگر نیز وجود دارند که کاربرد کمتری دارند. این دو اصطلاح عبارتند از FoV عمودی یا VFoV  و  FoV مورب (Diagonal FoV). این اعداد نیز ممکن است روی مشخصات لنز لیست شده باشند اما نباید آنها را  با HFoV اشتباه گرفت.

مثال :

برای دیدن تفاوت FoV ها با درجه های مختلف  تصاویر زیر را مشاهده نمایید.

  

 

 

۲٫محاسبه زاویه دید

به طور کلی دو عامل بر زاویه دید اثرگذار می باشند:

  • فاصله کانونی لنز
  • اندازه سنسور

                                                                                                                      

فرمول زیر نحوه محاسبه دقیق زاویه دید را نشان می دهد:

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     (a=2Arc tan(h/2f  

که در آن 𝞪 همان زاویه دید بر اساس درجه ، h عرض سنسور تصویر بر اساس میلی متر و f فاصله کانونی لنز  بر اساس میلی متر می باشد

                                       

همان طور که مشاهده می کنید محاسبه فرمول فوق نیازمند استفاده از ماشین حساب های مهندسی بوده و فرآیندی زمان بر است. با توجه به این که اندازه سنسورها اغلب یک سوم اینچی و نیز فاصله کانونی لنز ها اعدادی تقریبا مشخص هستند، میتوانید از جدول زیر هنگام طراحی خود استفاده کنید

ذدلبدات

                                                                                                                                  

 

زاویه دید (درجه) فاصله کانونی (میلی متر) اندازه سنسور
۸۱ ۲٫۸ ۳/۱ اینچی
۶۷ ۳٫۶ ۳/۱ اینچی
۶۲ ۴ ۳/۱ اینچی
۴۴ ۶ ۳/۱ اینچی
۲۳ ۱۲ ۳/۱ اینچی
۱۳٫۷ ۲۰ ۳/۱ اینچی
۵٫۵ ۵۰ ۳/۱ اینچی

.اثر فاصله کانونی لنز بر زاویه دید

کلیدی ترین فاکتور در محاسبه FoV یک دوربین  فاصله ی کانونی لنز آن دوربین است. لنز با فاصله ی کانونی بیشتر، ناحیهFoV   باریکتری از تصویر را نشان می دهد. فاصله کانونی در دوربین ها در واقع فاصله بین لنز و سنسور است.

با اندازه سنسور ثابت، هر چه فاصله کانونی بیشتر باشد زاویه دید باریک تر و هر چه فاصله کانونی کمتر باشد زاویه دید عریض تر می گردد.

        

۴٫اثر فاصله کانونی لنز بر زاویه دید

در یک فاصله کانونی ثابت ، با افزایش اندازه سنسور، زاویه دید افزایش می یابد. اما هم چنان مهم ترین عامل در زاویه دید همان فاصله کانونی لنز است.

 

۵٫میدان دید (عرض زاویه دید)

 

در بعضی موارد به جای زاویه دید عبارت میدان دید به کار می رود که در واقع به مستطیلی اشاره میکند که تصویر دوربین آن را پوشش می دهد (کادر تصویر).

برای محاسبه میدان دید باید دقت نمود که علاوه بر اندازه سنسور و فاصله کانونی لنز ، فاکتور دیگری نیز دخیل می باشد. آن فاکتور فاصله جسم از دوربین می باشد.

در یک زاویه دید ثابت ، با دور شدن جسم از دوربین ، میدان دید افزایش پیدا می کند و بالعکس با نزدیک شدن جسم به دوربین ، میدان دید کاهش پیدا می کند. به تصویر زیر دقت کنید:

همین تصویر را از نمای بالا می بینیم.

شرکت فنی مهندسی پیشگامان الکترونیک کویر یزد


طراحی وب سایت: Mirdehghan