相机焦距与视场角

相机焦距与视场角

固定焦距镜头（Fixed Focal Length Lens），是指具有固定视场角（AFOV）的透镜。

传感器大小已知

假设图像传感器的水平维度（horizontal dimension）即宽度为$h$，镜头焦距（Focal Length，$f$）与视场角（angular Field of View，以度$°$为单位）关系如下图¹所示，水平视场角计算如下。

$$AFO{V}_H[°]=2\times \arctan \frac{h}{2f}$$
从图中可以看出，对于给定的传感器尺寸，焦距越短，镜头的视场角越宽。同理，垂直视场角的计算需要将上述公式中的$h$改为图像传感器的垂直维度$v$，即高度，则垂直视场角$AFO{V}_V[°]=2\times \arctan \frac{v}{2f}$
当图像传感器对角线距离为$d$时，如下图所示，视场角计算如下。
$$AFOV[°]=2\times \arctan \frac{d}{2f}$$

实际应用场景中

也可以采用所得图像尺度（宽度W，高度H）以及像元大小（$\mu$）来计算，即

视场角	计算公式
水平视场角	$AFO{V}_H[°]=2\times \arctan \frac{W\ast \mu }{2f}$
垂直视场角	$AFO{V}_V[°]=2\times \arctan \frac{H\ast \mu }{2f}$

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1. Understanding Focal Length and Field of View ↩︎