『画角について』のクチコミ掲示板

[ぜろいちに]

どなたか詳しい方，教えていただけないでしょうか。
ネット上を散々探しているのですが，どうしても情報を見つけられずにいます。

このカメラの画角です。
https://www.dji.com/jp/dji-action-2/specs
には，
レンズ　FOV：155° f/2.8
となっているのですが，この，Field Of Viewは，水平，対角，垂直のどれになるのでしょうか？
垂直って事はないと思うのです。

書込番号：25011695

[ありがとう、世界]

普通は、対角画角です。

また、
＞静止画 最大解像度
＞4000×3000
とありましたので、下記のように単純計算してみました。
ご参考まで(^^)

【4:3の場合】
　　 　 　 対角　　長辺　　短辺
角度θ 　　 155° 　 149° 　 139°
2tan(θ/2)　902%　 722%　 541%
換算f≒ 4.80 mm

【上記4:3から上下カットのみで 16:9の場合】
　　 　 　 対角　　 長辺　　 短辺
角度θ 　　 153° 　 149° 　 128°
2tan(θ/2)　828% 　 722% 　 406%
換算f≒ 5.23 mm

・・・こんな感じですので、超々広角の場合の換算fは「目安」程度に扱ってください(^^;

書込番号：25011720　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

画角の比較用に、換算f=16mmの例です(^^^;

【4:3の場合】
　　　　　対角 　 長辺 　 短辺
角度θ　 　 107°　　94°　　78°
2tan(θ/2)　270%　216%　162%
換算f≒ 16 mm

書込番号：25012029　スマートフォンサイトからの書き込み

[holorin]

レンズの像は円いので、それに内接する長方形とすれば対角となります。
この場合はユニット製品なので、たぶん対角画角そのものと考えてもいいと思いますが、レンズのイメージサークルよりもセンサーが小さい場合は画角が小さくなります。

書込番号：25012189　スマートフォンサイトからの書き込み

[ぜろいちに]

＞ありがとう、世界さん
＞holorinさん

お返事ありがとうございます。大変丁寧にご教授いただき，助かります。
頂いた情報のおかげで，理解が進みそうです。
ありがとうございました。

書込番号：25012302

[ぜろいちに]

＞ありがとう、世界さん

頂いた情報を元に計算してみました。

DJI Action 2の焦点距離ですが，海外のサイトのスペックに，
35mm Format Equivalent: 12.7mmとありました。

36x24の対角長は，43.27mm
その半分で，21.63mm
atan(21.63/12.7)をdegに直して，59.58deg
2倍して，119.17deg

ですが，FOB155degって出てます。
ずいぶんな差があります。これはなぜだか分かるようでしたら，ご教授いただけないでしょうか。

書込番号：25012561

[ありがとう、世界]

メーカーの「公表値」ですから(^^;

また、JISのような制約も無さそう？
(ISOか ICEにはあるかも？)

他の方が書かれているように、レンズとしての視野角相当が 155°とすると、
電子式手ブレ補正の「余白」を削った有効部分が、下記のようになるのでは？と思いますが、確証はありません(^^;

＞海外のサイトのスペックに，
35mm Format Equivalent: 12.7mmとありました。


なお、家庭用ビデオカメラの全盛期においての、電子式手ブレ補正の「余白」がどれぐらいか？というと、有効面の面積と同程度でした。
ただし、当時は広角端でも換算f≒40~43mm以上ありましたので、
ざっと1.4倍「広い」とすると、余白込みで換算f≒28~31mm以上という感じです。

アクションカムの類は、もっと「余白」部分が多いのかもしれませんね(^^;

書込番号：25012573　スマートフォンサイトからの書き込み

[ありがとう、世界]

ついでに。

＞59.58deg
＞2倍して，119.17deg
↑
この計算は、焦点距離の計算としては不適切です。

書込番号：25012578　スマートフォンサイトからの書き込み

[ぜろいちに]

＞ありがとう、世界さん

手ぶれ等の余白部分があるんじゃないかとのこと，ありがとうございます。
つまり，センサーの中心付近だけ使っているって事になるのですが，メーカー仕様で，35mm換算焦点距離，12.7mmと書かれています。
これで計算すると，119.2度になるわけで，余白を取って中心付近を使えば，さらに画角が狭くなると思うのです。

>＞2倍して，119.17deg
>↑
>この計算は、焦点距離の計算としては不適切です。

素人で申し訳ないです。
https://keisan.casio.jp/exec/system/1378259716
で，計算した結果と同じだったので，特に疑問を持たなかったのですが，不適切な部分を教えてもらえると助かります。

書込番号：25012645

[ありがとう、世界]

＞12.7mmと書かれています。
↑
余白を取って中心付近を「使った値」が、
それになるのでは？

JISにおいて、余白を排除した「有効部分」しか公表を規定していないようです。


計算につきまして、まずは「2tan(θ/2)」の意味を把握しておく必要がありますが、いかがでしょうか？

書込番号：25012652　スマートフォンサイトからの書き込み

[ぜろいちに]

＞ありがとう、世界さん

素早いお返事，ありがとうございます。

＞計算につきまして、まずは「2tan(θ/2)」の意味を把握しておく必要がありますが、いかがでしょうか？

センサーサイズ対角長さ　と　焦点距離の比　になると思うのですが・・・理解度が低く申し訳ありません。
θ：画角，センサ対角長さ：d，焦点距離：f
θ=2 * atan((d/2)/f)
と理解しています。

書込番号：25012681

[ありがとう、世界]

どうも(^^)

下記は、2tan(θ/2)、換算f、対角画角の相関例です。
ご参考まで(^^;


(1) 比例関係のみ

2tan　換算f　 対角
(θ/2)　[mm]　画角θ

6.25%　692 　 3.58°
12.5%　346 　 7.15°
25%　　173　 14.3°
50%　　86.5　 28.1°
100%　 43.3　 53.1°
200%　 21.6　 90°
400%　 10.8　127°
800%　 5.41　152°
1600%　2.70　166°
↑
後記で、本スレの既出値付きを挙げます


なお、2tan(θ/2)は、撮影距離と撮影範囲との「比率」にも直結するので、私的に昔から「%表示」としています
(小数点以下を羅列するよりも多少見易いから、という役割もありますが)

2tan(θ/2)を、単に角度計算の途中過程として扱わず、撮影距離と撮影範囲の計算に積極的に使っていたりすると、
気がつけば画角が「単なる表示手段」に変わってきたりします(^^;


さらに、上記の計算の基礎が出来てくると、望遠鏡や双眼鏡の「見掛視界」の計算を、JIS B7121:2007準拠で出来るようになります。
※以前の JIS B7121:1993では、角度*倍率という算数的な「概算」でしたが、今は三角関数を使う計算に換わっています。


(2) 比例関係部分＋本スレ既出値など

2tan　換算f　 対角
(θ/2)　[mm]　画角θ

6.25%　692 　 3.58°
12.5%　346 　 7.15°
25%　　173　 14.3°
50%　　86.5　 28.1°
100%　 43.3　 53.1°
115%　 37.8　 59.6°
200%　 21.6　 90°
341%　 12.7　119°
400%　 10.8　127°
681%　 6.35　147°
800%　 5.41　152°
902%　 4.80　155°
1600%　2.70　166°

書込番号：25012755　スマートフォンサイトからの書き込み

[ぜろいちに]

＞ありがとう、世界さん

何度も計算してくださり，ありがとうございます。私の方でも表は作れました。

2tan(θ/2) 35mm換算焦点距離[mm] 対角画角[deg]
0.0625 692.3 3.6
0.125 346.1 7.2
0.25 173.1 14.3
0.5 86.5 28.1
1 43.3 53.1
1.15 37.6 59.8
2 21.6 90
3.41 12.7 119.2
4 10.8 126.9
6.81 6.4 147.3
8 5.4 151.9
9.02 4.8 155
16 2.7 165.7

それで，メーカーが仕様書で公開しているのが，次の値なのですが，
35mm換算焦点距離 12.7mm　FOV 155[deg]

これとの関係は，レンズとしては，155度の範囲の像を結べるけれども，センサーで取り出しているのは，119度の範囲，ということになりますでしょうか？

書込番号：25012859

[ありがとう、世界]

換算f=12.7mmの件は、情報ソースにあたって確認して下さい、としか言いようがありません(^^;
(あるいは、自分で本当の画角を計測するか？)

また、DJIという中国企業が「そのような記載をしているだけ」の部分などは、
(規定や自然科学のように)こうだから、こうなる、ということにはなりません(^^;

ユーザーにとっては、有効面の仕様が換算f=12.7mmであることが、事実上確定的になるのであれば、それで良いのでは？

DJIという中国企業に、JISやCIPA
https://www.cipa.jp/j/
で規定されているような「老舗の日本企業並み」のケアを期待しているのでしょうか？

書込番号：25012905　スマートフォンサイトからの書き込み

[ぜろいちに]

＞ありがとう、世界さん

毎回，丁寧にお返事頂き，恐縮です。

Unity上に貼り付ける映像の視野角の設定をどうするかというところで，実際に映っている画角を知りたいのです。
中心投射方式，等距離投射方式，立体投射方式のいずれも計算が合わず，余白が関係している可能性が高いのだろうな，という印象を持っています。いずれ，実測してみますが，今はメーカーが発表しているスペックの値に悩んでいるところです。もし，

＞レンズとしては，155度の範囲の像を結べるけれども，センサーで取り出しているのは，119度の範囲

ということでしたら，Unity上での設定を119度に合わせれば良いことになります。このカメラだけに対応すれば良いのでしたら，計測して決め打ちでも良いのですけど，複数のカメラに対応させたいと思っていますし，方式の違いにより歪みも出てきますので，その補正も考えないと･･･というところです。

いずれにしても，メーカーに問い合わせてみる必要がありますね。質問は投げてみましたので，また分かりましたらここに書きたいと思います。

書込番号：25012977

[ありがとう、世界]

焦点距離と限定的な撮影距離による比較例

お疲れ様です(^^)

ご存知とは思いますが、単に電子式手ブレ補正の余白除去のみならず、
「歪み」のカメラ内画像補正によって、実効画角が変わってきます。

これについて、CIPA
https://www.cipa.jp/j/index.html
の規格もしくはガイドラインでも取り上げられていました。


また、以前、少し流行った「でか鼻イヌ」のように、同じ画角であっても撮影距離で歪み方が極端に違ったりもします。

添付画像の例では、

・レンズの屈折などは無視して、物理的な位置のみを撮像面に反映する

・被写体は直径１ｍの円環(※計算がラクだから(^^;)

・その円環を奥行き方向へ１ｍおきに３つ並べる

・真ん中の円環のみが「画面内の比率が一定になる撮影条件」⇒ 具体的には左記となる距離で撮影する

という前提条件において、特に手前の円環の大きさが変化しています。

元々は、遠近感の関連スレ用に作成したもので、
ぜろいちにさんの用途に直接関係無いかと思いますが、ふと思い出しました(^^;

書込番号：25013993　スマートフォンサイトからの書き込み

[ぜろいちに]

＞ありがとう、世界さん

＞ぜろいちにさんの用途に直接関係無いかと思いますが、ふと思い出しました(^^;

いえいえ，ありがとうございます。
個人的にこの辺りは，全くの専門外なので，勉強になります。
CIPA
デジタルカメラの仕様に関する，画素数，画像ファイル，レンズ焦点距離等についての個別ガイドライン
の，14ページ，センサーの模式図からは，有効画素の私の理解が違っていたことが分かりました。
これだと，確かにレンズは155度で，出力画像としては119度というのはありそうです。

書込番号：25014120

[ぜろいちに]

>これだと，確かにレンズは155度で，出力画像としては119度というのはありそうです。

自己レスですが，これは間違いです。失礼しました。

書込番号：25014149

[ありがとう、世界]

ヒトの水平視野は平面で表示しきれない(^^;	フルサイズ、APS-C、１型	「１型用レンズをAPS-Cやフルサイズで使えない」の例示用

＞ぜろいちにさん

どうも(^^)

通常のカメラの場合は、所定のマウント規格に対してどうなのか？という感じですから、
本件の場合は乖離が大きいため、感覚的に受け取り方が違ってくると思います。


レンズ自体の対角画角というか視野角155°あたりを含んでいる自作描画例を探すと、添付画像１枚目が近いでしょう。

そこには有効面として換算f=12.7mmは含んでいませんが、視野角相当を10°毎の円としていますので、
図にするとあまりもの違いに驚いたりします(^^;

添付画像の２枚目と３毎目は、フルサイズぎりぎりのイメージサークルと、APS-Cや１型の有効面を描画していますが、
その、フルサイズぎりぎりのイメージサークルと１型の有効面の差に近いほどのようにも思ったりします(^^;

書込番号：25014190　スマートフォンサイトからの書き込み

[cbr_600f]

画像を見てないので何とも言えませんが、おそらくタル型の歪があるのではないでしょうか？
ドラレコとか監視カメラで超広角な製品は、タル型歪があるものが多いです。

タル型歪というのは見た目はご存知のようにタルのように膨らんだ形状になるのですが、これは別の言い方をすると、中心よりも周辺が圧縮されて小さく写るということです。このため、歪のない画像と比べて画角が広くなります。

中心付近の画像は歪の影響をあまり受けないので、およそ焦点距離とセンササイズから計算される大きさで写る訳ですが、周辺は焦点距離が短くなったように写る(端にいくほど変化するので歪んでしまう)という訳です。

デジタル的に歪補正をかけると、計算によって得られる画角に戻るのですが、証拠能力として考えた場合、形が歪んでいないことよりもより広く写っている方が価値があるので、歪んでいる製品が多いと理解しています。

書込番号：25016993

[ありがとう、世界]

＞証拠能力として考えた場合、形が歪んでいないことよりもより広く写っている方が価値がある

その通りで、特に【信号が写っているか否か】は、画質より遥かに重要です。

書込番号：25017018　スマートフォンサイトからの書き込み

[ぜろいちに]

中間報告ですが。実測してみた結果がこちらです。解像度を落とした場合は，画素が間引かれていて，画角は変わりませんでした。4:3と16:9では前者の上下を単純にカットしただけでした。前者の方が画角が広いくなりましたが差が1.3度くらいで計測誤差範囲かもしれません。解像度を変えつつ，静止画・動画で，計測しましたが，ほぼ±1.5度に収まりました。

撮影モードが，超広角，広角，標準とあります。
超広角で撮影した場合，173度の画角。
広角で撮影した場合，172度の画角。
標準（歪み補正）で撮影した場合，165度の画角。

メーカー仕様書では，FOBは155度
メーカーにはまだ問い合わせ中です。とりあえず魚眼レンズだという返事は来ています。

書込番号：25035941

[ぜろいちに]

失礼しました。間違えていたので，修正します。

16:9動画の場合，
超広角撮影　　　　173.0度
広角撮影　　　　　169.9度
標準（歪み補正）　164.1度
約5度ずつの差が見られました。

4:3動画の場合，
超広角撮影　　　　173.2度
広角撮影　　　　　172.9度
標準（歪み補正）　165.4度
超広角と広角でほとんど差がありませんでした。

メーカーの公称画角は155度

書込番号：25035985

[ぜろいちに]

ちなみに，標準（歪み補正）では，撮影したメジャーの目盛りが等間隔になりました。
それ以外は，中心が広く周辺が狭くなっています。

書込番号：25035989

[ぜろいちに]

FOVの実測ですが，16:9，アンチシェイク，標準（歪み補正）の条件で156.0度となり，DJIが公表しているスペックの155度に最も近くなりました。一番よく使うであろう設定でのFOVを公表しているようです。

手ぶれ補正の強さは，ロックステディオフ，ロックステディ，アンチシェイク，の順に強くなり，その順にFOVは狭くなります。
ちなみに，手ぶれ補正のないロックステディオフ，では4:3の時が最もFOVが広く，165.4度でした。

ホライゾンバランスとホライゾンステディは，水平保持補正ですが，ホライゾンステディの方がセンサーの余白を大きく取って強く補正を効かせており，FOVが狭い結果となりました。ちなみに，ホライゾンバランスは156度，ホライゾンステディは153度となりました。

レンズのモードとしては，標準（歪み補正）を最もよく使うと思いますが，超広角で16:9，ロックステディオフでのFOVは173度，広角では170度でした。面白いことに，4:3の場合は，超広角と広角でFOVに差はなく，173度でした（原因は？）。

結論：メーカー仕様のFOV155度は，標準，16:9，アンチシェイクの場合の視野角。強く手ぶれ補正をかけるほど視野角は狭くなる。最も狭い場合で，ホライゾンステディの16:9で153度。最も広い場合で手ぶれ補正なし（ロックステディオフ）の4:3で165度。16:9では164度。

書込番号：25091748