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同じセンサーで水平画角と垂直画角が異なるのはなぜですか?

2 × atan(寸法 ÷ 2f)で水平・垂直・対角の画角を求め、フルサイズの24 mmレンズが横には73.74°、縦には53.13°しか写さない理由を確かめます。

一つの式と三つのセンサー寸法

このモデルの画角はどれも同じ直線投影の関係から求まります:画角 = 2 × atan(センサーの寸法 ÷ (2 × 焦点距離))。Apertiaのオンボーディングでは、選んだセンサープリセットの長辺を使って、選んだレンズの水平画角を表示します。同じ式に短辺を入れれば垂直画角が、長方形の対角線を入れればレンズメーカーがふつう記載する対角画角が得られます。

プリセットの幅と高さは固定の数値なので、画角どうしの差はセンサーの形と焦点距離だけで決まります。3:2のフルサイズセンサー(36 × 24 mm)では垂直画角は常に水平画角より狭く、カメラを縦位置にすると、どちらが場面の幅を表すかが入れ替わるだけです。

入力値 · 計算 · 水平画角(°)

行入力値
センサーフルサイズ
焦点距離50

結果 · 計算 · 水平画角(°)

行結果
水平画角(°)39.597753
垂直画角(°)26.991467
対角画角(°)46.793003
対角線によるクロップ係数1.000078
薄レンズモデルでの写る範囲の幅(mm)利用できません
薄レンズモデルでの写る範囲の高さ(mm)利用できません
薄レンズによる像の倍率利用できません

被写体を制約する画角を計算する

  1. 記録範囲に合うセンサープリセットを選び、その幅と高さをミリメートルで書き留めます。
  2. フルサイズ換算の表示ではなく、レンズに書かれた実際の焦点距離を使います。
  3. 撮るつもりのフレームで、被写体を制約するのが幅か高さかを決めます。
  4. その辺について2 × atan(寸法 ÷ 2f)を計算し、ラジアンを度に換算します。
  5. カメラを回転させる場合は、もう一方の寸法で同じ手順を繰り返します。

計算例:フルサイズの24 mmとAPS-Cのより長いレンズ

フルサイズでは36 ÷ 48 = 0.75、atan(0.75)は36.87°なので、水平画角は73.74°です。高さからは24 ÷ 48 = 0.5、atanは26.57°で、垂直画角は53.13°です。対角線43.27 mmからは84.06°になります。

APS-Cのプリセット(23.5 × 15.6 mm)では、35 mmレンズで水平37.12°、垂直25.13°、対角43.89°です。上の表にあるフルサイズの50 mmの数値に近いものの、同一ではありません。二つのセンサーは大きさだけでなく形も違うからです。

24 mm · フルサイズ · 水平
73.74°
24 mm · フルサイズ · 垂直
53.13°
35 mm · APS-C · 水平
37.12°
35 mm · APS-C · 垂直
25.13°

よくある間違い

画角が当てにならなくなるところ

正接の式は、無限遠にピントを合わせた直線投影レンズを前提にしています。近接撮影、フォーカスブリージング、歪曲補正、クロップされた動画モードはいずれも実際のフレームを変えるため、これらの画角は計画用の数値として扱い、構図はファインダーで確かめてください。このページからリンクしているNikonの焦点距離と画角のガイドも、同じように幅と高さを区別しています。

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