什麼是鏡頭視角計算器?
這個工具會依據鏡頭焦距與感光元件(或底片)的尺寸,算出鏡頭的視角(也就是常說的 FOV,Field of View),單位為度。它純粹是光學計算,全世界通用,不涉及任何特定國家的規定。由於感光元件是長方形,因此會有三種視角:水平視角(以感光元件寬度計算)、垂直視角(以高度計算),以及對角視角(以對角線計算)。
如何使用
先以毫米(mm)輸入鏡頭焦距,再輸入感光元件的寬度與高度(同樣以 mm 為單位)。你也可以從下拉選單直接挑選常見的感光元件規格,系統會自動帶入尺寸(如全片幅、APS-C、Micro Four Thirds、1 吋等多種規格)。計算器會回傳水平、垂直與對角三個視角,並附上 35mm 等效焦距。
公式說明
對於對焦於無限遠的直線校正鏡頭(rectilinear lens),沿著感光元件某一邊長 \(d\) 的視角,就是這段長度透過鏡頭所張開的角度:
$$\text{AOV} = 2 \arctan\!\left(\frac{d}{2 \cdot \text{Focal Length}}\right) \times \frac{180}{\pi}$$其中 \(f\) 為焦距,\(d\) 與 \(f\) 須使用相同單位。算出的結果為弧度(radian),乘以 \(\frac{180}{\pi}\) 即可換算為度數。對角視角使用 \(d = \sqrt{\text{寬}^{2} + \text{高}^{2}}\)。35mm 等效焦距則是把 \(f\) 乘上「全片幅對角線(43.27 mm)與該感光元件對角線」的比值。
實際範例
以全片幅(36 × 24 mm)搭配 50mm 鏡頭為例:水平視角 \(= 2 \cdot \arctan(36/100) = 39.6^{\circ}\),垂直視角 \(= 2 \cdot \arctan(24/100) = 27.0^{\circ}\),對角線 \(d = \sqrt{36^{2}+24^{2}} = 43.27 \text{ mm}\),得對角視角 \(= 2 \cdot \arctan(0.4327) = 46.8^{\circ}\)。這些數值與教科書上 50mm「標準鏡頭」的常見數據一致。
常見問題
為什麼會有三個視角?因為感光元件是長方形,水平方向能容納的角度比垂直方向更廣;對角視角數值最大,也是相機廠商型錄上最常標示的那一個。
我需要把 mm 換算成其他單位嗎?不用。公式只用到 \(d/(2f)\) 這個比值,只要焦距與感光元件尺寸採用相同單位,算出的視角就是精準的。
35mm 等效焦距是什麼?它指的是「在全片幅上能產生與你較小感光元件相同對角視角」的焦距,方便你在不同相機系統之間比較鏡頭的視野。