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— Bryce Tipps: Kamera —

Blickfeld (FOV) und Skalierung (Scale)

Die Begriffe Blickfeld (FOV) und Skalierung (Scale) sind etwas verwirrend. Wir würden vielleicht lieber die Brennweite kennen. Obwohl das «Objektiv» rund ist, wie ein richtiges, ist das gerenderte Bild rechteckig, wie eine Aufnahme auf dem Film. In diesem Sinne ist die Bryce Kamera wie eine Fotokamera.

   

Das Bildfeld (FOV – field of view) bezieht sich immer auf die Diagonale des Seitenverhältnisses von 4:3 mit der Skalierung (Scale) 100%. Das horizontale Bildfeld wird nie verändert wenn das Seitenverhältnis geändert wird – es wird einfach die Bildhöhe beschnitten oder erweitert. Das Bild zeigt das diagonale Bildfeld für verschiedene Seitenverhältniss bei 60°/100%.

Wird Scalierung (Scale) verkleinert, öffnet sich das Blickfeld, es wird breiter (Weitwinkel); wird die Skalierung vergrößert, wird es enger (Tele). Eigentlich ist die Angabe des Blickfeldes der Bilddiagonale nicht unbedingt, was man möchte. Das horizontale Bildfeld zu kennen ist meistens eher erwünscht; dieses läßt sich mit etwas Trigonometrie berechnen. Einfacher ist es mit dem Rechner.


Rechner für Blickfeld (FOV) und Skalierung (Scale) für das gewünschte horizontale Bildfeld

Das gewünschte horizontale Bildfeld (FOV) in das Formularfeld eintragen. Der Wert für die Skalierung (Scale) wird berechnet, zusätzlich die äquivalente Brennweite der Kamera für jene, die sich für Kameraobjektive interessieren.


Konventionelle Bryce Kamera

> Eingabe horizontaler Bildwinkel

Gewünschter Bildwinkel (°) >  

                             

  =  
Resultate für Bryce Kamera

      Blickfeld (°): >  

  Skalierung (%):>  

 
Die Bryce Kamera als (D)SLR Objektiv

  Brennweite (mm): >               Horizontaler Bildwinkel (°):>  


Fischaugen-Objektive FLM/FLO, EWL und GWL (erhältlich in einem kommerziellen Produkt)

Fisheye Lens Mesh und Fisheye Lens Object sind Full-Frame Fischaugen-Objektive, welche in der Diagonale 180° abbilden. Was darüber geht, wird ausmaskiert. Extreme Wide-angle Lens bildet bis 300° ab und Gigantic Wide-angle Lens sogar über 350°. Diese Objektive werden an der Bryce Kamera befestigt – Link zum Produkt siehe unten.

Der Rechner berechnet die Werte für Blickfeld (FOV) und Skalierung (Scale) für einen horizontalen Blickwinkel (hFOV).

> Eingabe horizontaler Bildwinkel

Gewünschter Bildwinkel (°) >  

     

  =  
Resultate für Bryce Kamera

        FOV (°): >  

      Scale (%):>  


Skalierung (Scale) bei diagonalem Sichtfeld

Die Bryce Kamera hat ein rundes Objektiv. Bei einem FOV von 90° und Scale 100% ist die Diagonale bei einem quadratischen Dokument genau 90°. Hat das Dokument ein anderes Seitenverhältnis als 1:1 kann mit Scale der diagonale Sichtwinkel beibehalten werden. Bei 90° FOV stimmt das genau, bei kleinerem und größerem FOV stimmt der diagonale Sichtwinkel einigermaßen.

Der Rechner berechnet die Werte für Skalierung (Scale) für jedes Dokument Seitenverhältnis.

> Eingabe Breite und Höhe

Dokument Breite (px) >  

Dokument Höhe (px) >  

                       

  =  
Resultat für Bryce Kamera

      Scale (%):>  


Bryce Kamera – Benutzte Formeln für Skalierung:
Diagonale [d]: d = 100 / Skalierung; Skalierung = 100, daher d = 1.
Brennweite [f]: d / (2 • tan(Blickfeld / 2)) = 1 / (2 • tan(Blickfeld / 2).
Skalierung [Scale]: 2 • f • tan((Blickfeld • 0.8) / 2) • 100 = 200 • f • tan((Blickfeld • 0.8) / 2).

Benutzte Formeln für äquivalente Brennweite und horizontaler Blickwinkel:
Brennweite [f]: (45 • Scale) / (2 • tan(Blickfeld / 2) • 100) = (45 • Scale) / (200 • tan(Blickfeld / 2))
Blickwinkel: 2 • arctan((Scale • 45) / (2 • 100 • f) = 2 • arctan((Scale • 45) / 200 • f).

Benutzte Formel für Scale Wert für gleichbleibendes diagonalses FOV bei allen Seitenverhältnissen:
Scale = Wurzel ((Höhe / Breite)^2 + 1) / Wurzel (2) x 100.

Hinweis:
Der Wert 45 entspricht der Diagonalen der Bryce Kamera wenn man für die Filmbreite 36 mm und die Filmhöhe 27 mm annimmt (Seitenverhältnis 4:3) – gemäß einer FX (D)SLR mit 36 mm x 24 mm (Seitenverhältnis 3:2).
Der Wert 0.8 ist der Faktor mit welchem die Diagonale eins Seitenverhältnisses von 4:3 multipliziert werden muss, um die Breite zu erhalten.


Fischauge-Objektive – Benutzte Formeln für Blickfeld und Skalierung:
Diagonale [d]: d = 100 / Skalierung; Skalierung = 100, daher d = 1.
Brennweite [f]: d / (4 • sin(Blickfeld / 4)) = 1 / (4 • sin(Blickfeld / 4).
Skalierung [Scale]: 4 • f • sin((Blickfeld • 0.8) / 4) • 100 = 400 • f • sin((Blickfeld • 0.8) / 4).
Blickwinkel: 4 • arcsin((Scale • 45) / (4 • 100 • f) = 4 • arcsin((Scale • 45) / 400 • f).

Hinweis:
Da die Geometrie der Objektive nicht genau einer Optik enspricht und in einem echten Objektiv mehrere Korrekturlinsen eingebaut sind, mussten Korrekturwerte angewandt werden. Diese stimmen für die Winkel 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°; für EWL und GWL zusätzlich 210°, 240°, 300° und für GWL noch 330°, 345°, 347° und 350°. Die Werte dazwischen sind recht genau.


  Kommerziell:
Links das Produkt Bryce 7.1 Pro – Lenses and Filters von David Brinnen und Horo, erhältlich in unserem on-line Shop bei Daz 3D:
http://www.daz3d.com/bryce-7-1-pro-lenses-and-filters.

Es enthält die FLM, FLO, EWL und GWL Objektive sowie Filter, Beispieldateien, HDRI und Videos.

 
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