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怎样估计有限距离处平面主体的宽度?

全画幅上的 100 mm 镜头对焦于 1 m 时约覆盖 283.4 × 189 mm,而不是简单按视角推算的 360 mm;在 400 mm 处则正好是 36 × 24 mm。

看放大倍率,而不是视角

对于有限距离处的平面主体,视场工具会根据传感器平面距离和焦距算出薄透镜放大倍率 m = v ÷ u,再用传感器的宽度和高度除以 m。“距离 × 传感器宽度 ÷ 焦距”这种快速估算忽略了镜头在近距离对焦时会远离传感器,因此会高估场景大小,而且主体越近,误差越大。

距离传感器四倍焦距时,物距和像距都等于 2f,放大倍率达到 1,画面覆盖的面积正好与传感器一样大。Apertia 的模型就到此为止。

输入值 · 计算 · 水平视角(°)

行输入值
传感器全画幅
焦距50
对焦距离2000

结果 · 计算 · 水平视角(°)

行结果
水平视角(°)39.597753
垂直视角(°)26.991467
对角视角(°)46.793003
按对角线计算的裁切系数1.000078
薄透镜模型的场景宽度(mm)1367.051975
薄透镜模型的场景高度(mm)911.367983
薄透镜成像放大率0.026334

估算平面主体的覆盖范围

  1. 从相机的传感器平面标记量到主体,而不是从镜头前端量起。
  2. 输入传感器预设、真实焦距,并把这个距离作为对焦距离。
  3. 读出场景宽度、场景高度和放大倍率。
  4. 把主体尺寸与这两个值比较,并为构图留出余量。

实例:100 mm 靠近主体

36 × 24 mm 预设上的 100 mm 镜头在 1000 mm 处的放大倍率约为 0.127,所以画面约覆盖 283.4 mm × 189 mm。简单比例 1000 × 36 ÷ 100 预测为 360 mm,宽了约 27%。在 400 mm 处,即焦距的四倍,放大倍率为 1,场景为 36 mm × 24 mm。即使距离很远,差异也不会完全消失:50 mm 在 2000 mm 处约为 1367 mm,而简单估算是 1440 mm。

100 mm,1000 mm 处
283.4 × 189 mm · m 0.127
1000 mm 处的简单估算
宽 360 mm
100 mm,400 mm 处
36 × 24 mm · m 1
50 mm,2000 mm 处
1367 mm(简单估算:1440 mm)

常见错误

模型的边界

这个估算把镜头当作单片薄透镜。内对焦设计在近距离时可能改变有效焦距,畸变也会让画面边缘弯曲;下方的 DOFMaster 公式和 Nikon 视角指南只描述理想关系。

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