Что значит линза рыбий глаз

Что такое объектив рыбий глаз и почему сделанные им фотографии столь популярны?

Рад снова приветствовать вас, подписчики и гости моего блога. С вами на связи, Тимур Мустаев. На страницах блога вы уже могли прочитать статью про широкоугольные, а также про длиннофокусные объективы. В ней довольно хорошо рассказано об их видах, особенностях и предназначении. Сегодняшняя статья же расскажет вам, что такое объектив рыбий глаз или, как его называют на западе, fisheye.

Для начала, стоит обозначить, что это за чудный набор линз, а также почему он так называется. Если говорить точно, то это широкоугольный объектив, который обладает углом обзора, близким к 180 градусам. В общей классификации он может быть обозначен как сверхширокоугольный. Откуда пошло название? Всё просто: принцип его работы схож с устройством глаза рыб.

Могут ли отличаться fisheye между собой?

Конечно. Более того, существует несколько их видов.

• Первый, самый распространённый – циркулярный. Особенность его заключается в том, что он не покрывает всю площадь кадра, а показывает лишь вписанный круг. Зачем он нужен? Для получения интересных панорам или эффекта 360-градусной панорамы. Также он отлично справится с запечатлением небосвода.
• Второй тип – диагональный. Почему диагональный? 180-градусный угол обзора распределяется по горизонтали кадра, в результате чего тот полностью заполняется. На этот раз, полный кадр вписывается в максимальный угол обзора линз, а не наоборот, как в прежнем случае.
• Последний вид – механизмы, с углом зрения больше 180 градусов. Таких объективов очень мало, но они есть, забывать о них также не стоит.

Для чего придумали такие объективы?

Вообще, используют их уже довольно давно: примерно с начала прошлого века. Но применяли «рыбий глаз» крайне редко: фото небольших улочек, узких коридоров, тесных комнат. Сейчас же его активно применяют спортсмены, чаще всего, представители уличных направлений, к примеру, BMX. Почему именно Fisheye?

Всё просто: он позволяет захватить большое пространство вокруг спортсмена, что позволяет лучше передавать атмосферу исполнения трюка, запечатление архитектурных сооружений, послуживших опорой для велосипеда, роликов или подошвы кроссовок. К тому же, актуально такое решение как для фото, так и для видеосъёмки.

Кроме спорта, рыбий глаз применяются в съёмке архитектуры, как раньше, а также для создания 3D-панорам каких-либо объектов. К слову, для создания сервиса Goolgle Earth, корпорация использовала именно Fisheye.

Конструкция объективов «рыбий глаз»

Из-за расположения линз в механизме снимки, получаемые на него, будут обладать несколькими недостатками. Первый, самый явный – бочкообразная аберрация. Изображение будет сильно вытянуто «вперёд», а задниц план будет казаться слишком далёким. Иначе говоря, это дисторсия, на которую производители идут осознано.

Да, это искажает прямые линии, «отдаляет» задний план от переднего, увеличивает последний, но это позволяет избавиться от ограничения угла обзора, что и нужно большей части целевой аудитории таких объективов.

Другой недостаток связан с блендой Fisheye. Как правило, крепления их крайне малы. Они могут не подойти как для Canon, так и для Никонов, а переходники, увеличивающие её размер, также сделают бленду частью кадра, поэтому их, как правило, производители устанавливают при производстве.

Это можно назвать причиной невозможности установки разных светофильтров на объектив. К тому же, они мало принесут пользы, если установить их перед выпуклым стеклом. Из-за этого желатиновые фильтры, как правило, устанавливаются за последней линзой, из-за чего их нельзя оперативно заменить. Чтобы исправить проблему, производители стали оснащать Fisheye вращающейся системой фильтров, состоящей из стандартного набора цветов.

На что можно установить такой объектив?

Существует множество вариаций «рыбьего глаза». Самый распространённый – версия рыбьего глаза для телефона. Такие продаются почти в каждом мобильном магазинчике и стоят копейки, из-за чего их очень легко купить. Огромный выбор есть на Aliexpress. Вот что дает поиск на алиэкспресс по запросу объектив рыбий глаз для телефонов .

Также существуют модели для айфона, причём хорошо оснащённые. Иной раз возникает сомнение, что снимок сделан именно на айфон. Их также можно найти по запросу на алиэкспресс, объектив рыбий глаз для айфона . Они стоят сущие копейки, а результат на лицо.

Чтобы не покупать рыбий глаз объектив на телефон, некоторые умельцы умудряются создавать их своими руками. Иногда результат превосходит все ожидания, но чаще всего, такие поделки не отличатся успехом.

Не стоит забывать про чистку линз, не важно на телефона она или на фотокамере. Отпечатки пальцев, пыль и другой мусор, лучше убирать специальным карандашом , а также можно воспользоваться специальными тряпочками для чистки . У меня имеются оба. Такие я покупал также на алиэкспресс.

Хотите разобраться в своем зеркальном фотоаппарате? Хотите делать изумительные фотографии? Хотите наконец-то понять, какая кнопочка на фотоаппарте за что отвечает? Тогда ниже приведенные видеокурсы вам в помощь. Лучшие видеокурсы для новичков!

Моя первая ЗЕРКАЛКА — у кого фотоаппарат зеркальный CANON.

Цифровая зеркалка для новичка 2.0 — у кого фотоаппарат зеркальный NIKON.

В общем-то, статью можно заканчивать. Я рассказал вам всё, что мне было известно про Fisheye в его общем понимании. Если вам была интересна статья – расскажите о ней друзьям, подпишитесь на мой блог, если ещё не сделали этого, и продолжайте читать мои статьи. Они расскажут вам о многих приёмах фотографии, её технической и практической сторонах. До скорого!

Источник

Фотоблог 365

22 июля 2016 г.

7 причин пользоваться объективом «рыбий глаз»

Фотограф из Амстердама Альберт Дрос поделился своими идеями по использованию фишай-объектива.

Многие профессиональные фотографы, которые снимают городские пейзажи категорически не хотят пользоваться фишай-объективами, считая их просто маркетинговым выкидышем. Часто можно слышать жалобы на «эти уродливые искажения».

Нужно признать, что с этими объективами не все так просто, но после использования Samyang 12mm f/2.8 мое отношение к подобном оптике стало изменятся в сторону большой любви. Есть очень много возможностей для использования этих объективов. И, самое главное, их очень весело использовать.

Присоедините «рыбий глаз» к камере и посмотрите в видоискатель. Вы найдете много интересных форм и необычных композиций, которые можно использовать, и которые скорее всего пропустили бы, используя обычную оптику. Этот объектив представляет массу возможностей для творчества. И это еще не все. Фишай может быть очень полезен для получения снимков, которые сделать иначе будет крайне трудно или даже невозможно с использованием обычных широкоугольных объективов. Подумайте о сумасшедших головокружительных снимках сделанных на высоких крышах или фотографиях, в которых искаженные линии придают смысл изображению.

Мой объектив «рыбий глаз» стал инструментом для многих интересных кадров, и теперь этот одна из любимых моих линз.

Поэтому я хочу перечислить несколько причин, почему вам нужен такой объектив. А если он у вас есть, вы сможете получить от него максимальную отдачу.

1. Искажение

Искажения могут раздражать. Но это не обязательно. Сделайте искажения фишайного объектива полезными. Найдите сцены, в которых эффект «рыбьего глаза» добавляет что-то новое. При правильном использовании такой объектив может оказаться предпочтительней обычного широкоугольного. Попробуйте использовать искаженные линии как способ привести зрителя в ваше изображение.

В этом классическом снимке Гонконга, слегка искаженные здания хорошо работают в сочетании с изогнутыми линиями дорог.

2. «Дефишизация»

Иногда объектив «рыбий глаз» можно использовать вместо экстремально широкоугольного объектива. Поместив линию горизонта по центру, можно сделать ее полностью прямой. С помощью программных инструментов остальную часть изогнутого изображения можно будет выпрямить, чтобы получить супер-широкоугольную фотографию.

3. Круглые формы

«Рыбий глаз» делает из прямых линий кривые. Если вы фотографируете таким объективом изначально круглые формы, то их искривления становится менее заметными. Попробуйте сделать снимки винтовых лестниц, круговых перекрестков или внутреннего пространства закругленных залов и тоннелей.

Этот головокружительный снимок отлично показывает возможности фишай-объектива при съемке скругленного здания, которое «огибает» кадр. Изогнутый горизонт завершает картину, создав полный круг.

4. Посмотрите вверх

С фишаем можно получить безумные линии, если снимать строго снизу вверх, или даже при частичном появлении земли в кадре.

В этом кадре «рыбий глаз» был использован, чтобы получить супер-широкий угол. Округлое здание справа помогает в этом кадре так сильно, что можно не заметить использование объектива «рыбий глаз».

5. Фишай отличное решение для бэк-стейджа

6. Можно использовать для портретов

Попробуйте сделать селфи с помощью фишай-объектива. Не размещайте основной объект слишком близко к краю кадра, чтобы не получить слишком много искажений. Думаю, результат должен быть интересным.

7. Креатив

В правильных руках объектив «рыбий глаз» поможет создать некоторые интересные кадры, которые были бы невозможно с обычной оптикой. Старайтесь использовать фишай в максимуме случаев и держите его, по возможности, на камере. Вы будете поражены как много интересного можно увидеть через камеру по сравнению с тем, что вы видите собственными глазами.

Этот кадр сделан в жилом комплексе с уровня средних этажей, а затем повернут на 90 градусов при обработке для получения необычной перспективы.

Использование фишайного объектива открывает целый мир возможностей. Проявите творческий подход!

Чтобы познакомится с другими работами Альберта Дроса можно посетить его сайт, фейсбук, твиттер, инстаграм и flickr.

Источник

Объектив «рыбий глаз» — Fisheye lens

Рыбий глаз

Представлено в	1924 г.
Автор	Вуд (1905 г.), Бонд (1922 г.) и Хилл (1924 г.)
Строительство	Вар. элементы в Var. группы

Рыбий глаз объектив является ультра широкоугольного объектива , который производит сильное визуальное искажение предназначен для создания широкого панорамное или полусферический изображения. Линзы «рыбий глаз» обеспечивают чрезвычайно широкий угол обзора . Вместо создания изображений с прямыми линиями перспективы ( прямолинейные изображения ) линзы «рыбий глаз» используют специальное отображение (например, равномерный угол ), которое придает изображениям характерный выпуклый непрямолинейный вид.

Термин « рыбий глаз» был придуман в 1906 году американским физиком и изобретателем Робертом У. Вудом на основе того, как рыба будет видеть сверхширокое полусферическое изображение из-под воды (явление, известное как окно Снеллиуса ). Их первое практическое использование было в 1920-х годах для использования в метеорологии для изучения образования облаков, что дало им название «линзы всего неба». Угол обзора объектива «рыбий глаз» обычно составляет от 100 до 180 градусов, а фокусное расстояние зависит от формата пленки, для которого он предназначен.

Масс — производства рыбьего глаза линзы для фотографии впервые появились в начале 1960 — х лет и , как правило , используется для их уникального, искаженном внешнего вида. Для популярного формата пленки 35 мм типичное фокусное расстояние линз типа «рыбий глаз» составляет от 8 мм до 10 мм для круглых изображений и 15–16 мм для полнокадровых изображений. Для цифровых камер , использующих меньшие электронные формирования изображений , таких как 1 / 4 «и 1 / 3 » Формат ПЗС или КМОП — датчики, фокусное расстояние «миниатюрных» рыбий глаз линзы могут быть как 1 до 2 мм.

Эти типы линз также имеют другие приложения, такие как повторное проецирование изображений, которые были первоначально сняты через объектив «рыбий глаз» или созданы с помощью компьютерной графики, на полусферические экраны. Линзы «рыбий глаз» также используются для научной фотографии, такой как запись полярных сияний и метеоров , а также для изучения геометрии растительного покрова и для расчета приземной солнечной радиации . Они, вероятно, чаще всего встречаются как глазки для просмотра дверей, чтобы дать пользователю широкое поле зрения.

СОДЕРЖАНИЕ

История и развитие

Панорамы с искажением «рыбий глаз» появились раньше, чем фотографии и объектив «рыбий глаз». В 1779 году Гораций Бенедикт де Соссюр опубликовал свой взгляд на Альпы «рыбьим глазом»: «Все объекты нарисованы в перспективе из центра».

В 1906 году Вуд опубликовал статью, в которой подробно описал эксперимент, в котором он построил камеру в заполненном водой ведре, начиная с фотопластинки на дне, короткофокусной линзы с точечной диафрагмой, расположенной примерно на середине ведра, и листа пленки. стекло по краю, чтобы подавить рябь на воде. Эксперимент был попыткой Вуда «выяснить, как внешний мир кажется рыбам», и поэтому статья была названа «Виды рыбьим глазом и видение под водой». Впоследствии Вуд построил улучшенную «горизонтальную» версию камеры без объектива, вместо этого используя отверстие в стенке резервуара, заполненного водой, и фотографическую пластинку. В тексте он описал третью камеру «Рыбий глаз», построенную из листовой латуни, причем основным преимуществом было то, что эта камера была более портативной, чем две другие камеры, и была «абсолютно герметичной». В своем заключении Вуд подумал, что «устройство сфотографирует все небо, [так что] регистратор солнечного света можно было бы сделать на этом принципе, который не требовал бы настройки на широту или месяц», но также иронично отметил «виды, использованные для иллюстрации эта бумага отчасти напоминает «уродливые» картинки из журналов ».

У. Н. Бонд описал усовершенствование аппарата Вуда в 1922 году, в котором резервуар с водой был заменен простой стеклянной линзой с полусферическим резервуаром, что сделало камеру значительно более портативной. Фокусное расстояние зависело от показателя преломления и радиуса полусферической линзы, а максимальная диафрагма составляла приблизительно f / 50; он не корректировался на хроматическую аберрацию и проецировал искривленное поле на плоскую пластину. Бонд отметил, что новый объектив можно использовать для записи облачного покрова или ударов молний в заданном месте. Полусферическая линза Бонда также уменьшила потребность в диафрагме-точечном отверстии для обеспечения резкого фокуса, поэтому время экспозиции также было сокращено.

Hill Sky Lens

В 1924 году Робин Хилл впервые описал объектив с охватом 180 °, который использовался для обзора облаков в сентябре 1923 года. Линза, разработанная Hill and R. & J. Beck, Ltd. , была запатентована в декабре 1923 года. The Hill Sky Lens теперь считается первым объективом типа «рыбий глаз». Хилл также описал три различные функции картографии объектива, предназначенные для захвата всего полушария (стереографическое, эквидистантное и ортогональное). Искажение неизбежно в объективе, который охватывает угол обзора, превышающий 125 °, но Хилл и Бек заявили в патенте, что стереографическая или эквидистантная проекция были предпочтительными функциями картографии. Трехэлементная конструкция объектива с тремя группами использует линзу с сильно расходящимся мениском в качестве первого элемента, обеспечивающего свет в широком поле зрения, за которым следует система собирающих линз для проецирования изображения на плоскую фотопластинку.

Объектив Hill Sky Lens был приспособлен к камере всего неба , обычно используемой в паре, разделенной на 500 метров (1600 футов) для стереоизображения , и оснащен красным фильтром для контраста; в своей первоначальной форме объектив имел фокусное расстояние 0,84 дюйма (21 мм) и создавал изображение диаметром 2,5 дюйма (64 мм) при диафрагме f / 8. Конрад Бек описал камеру в статье, опубликованной в 1925 году. По крайней мере, одна была реконструирована.

Немецкие и японские разработки

В 1932 году немецкая фирма Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft AG (AEG) подала заявку на патент на Weitwinkelobjektiv (широкоугольный объектив), 5-элементную, 4-групповую разработку объектива Hill Sky Lens. По сравнению с объективом Hill Sky Lens 1923 года, Weitwinkelobjektiv 1932 года имел два расходящихся мениска перед упором и использовал цементированную ахроматическую группу в сходящейся секции. Миямото благодарит доктора Ханса Шульца за дизайн Weitwinkelobjektiv. Базовая запатентованная конструкция была создана для облачной записи как объектив 17 мм f / 6,3, а художник, известный как Умбо, использовал объектив AEG в художественных целях, с фотографиями, опубликованными в выпуске Volk und Welt за 1937 год .

AEG Weitwinkelobjektiv лег в основу более позднего объектива Fish-eye-Nikkor 16 mm f / 8 1938 года, который использовался в военных и научных целях (облачность). Компания Nikon, у которой был контракт на поставку оптики для Императорского флота Японии , возможно, получила доступ к конструкции AEG в рамках Стального пакта . После войны объектив был соединен с фотоаппаратом среднего формата и был произведен в слегка измененной форме (фокусное расстояние немного увеличилось до 16,3 мм) как «Камера записи изображения неба» в марте 1957 года для правительства Японии, после чего последовал рекламный ролик. выпуск под названием Nikon Fisheye Camera (также известный как «Nikon Sky Camera» или «Nikon Cloud Camera») в сентябре 1960 года по розничной цене 200 000 иен (что эквивалентно 1 130 000 иен в 2019 году). Обновленная линза создавала круглое изображение диаметром 50 мм (2,0 дюйма) и покрывала полное полусферическое поле 180 °. Было изготовлено всего 30 экземпляров Nikon Fisheye Camera, из которых 18 были проданы покупателям, главным образом в США; Скорее всего, Nikon уничтожил оставшиеся запасы, чтобы избежать налоговых штрафов. Фотография прыгуна с шестом Боба Гутовски, сделанная камерой Fisheye Camera, была опубликована в журнале Life в 1957 году.

Также в 1938 году Роберт Рихтер из Carl Zeiss AG запатентовал 6-элементную 5-групповую линзу Pleon, которая использовалась для воздушного наблюдения во время Второй мировой войны. Сходящаяся задняя группа Pleon была симметричной, напоминая 4-элементную конструкцию Topogon , также разработанную Рихтером для Zeiss в 1933 году. Испытания на захваченном объективе после войны показали, что Pleon обеспечивал равноудаленную проекцию, чтобы покрыть поле размером примерно 130 °, а негативы печатались с помощью специального выпрямляющего увеличителя для устранения искажений. Pleon имел фокусное расстояние примерно 72,5 мм с максимальной диафрагмой f / 8 и использовал плоско-вогнутый передний элемент диаметром 300 мм (12 дюймов); изображение на негативе было примерно 85 мм (3,3 дюйма) в диаметре.

35 мм развертка

Примерно в то же время, когда Шульц разрабатывал Weitwinkelobjektiv в AEG, Вилли Мерте [ де ] из Zeiss разрабатывал Sphaerogon, который также был разработан для охвата поля зрения 180 °. В отличие от Weitwinkelobjektiv, Sphaerogon Мерте не ограничивался фотоаппаратами среднего формата; прототипы Sphaerogon были сконструированы для камеры миниатюрного формата Contax I. Первый прототип объектива Sphaerogon имел максимальную диафрагму f / 8, но более поздние образцы были рассчитаны на полстопа быстрее, до f / 6,8. Несколько прототипов линз Sphaerogon были восстановлены как часть коллекции линз Zeiss, захваченной войсками связи в качестве военных репараций в 1945 году; Коллекция, которую фирма Zeiss хранила как запись своих разработок, позже была задокументирована Мерте, бывшим руководителем отдела оптических вычислений CZJ, работавшим под началом офицера связи Эдварда Капреляна.

В сентябре 1961 года производство Nikon Fisheye Camera было прекращено, а в 1962 году компания Nikon представила первый серийный объектив типа «рыбий глаз» для миниатюрных фотоаппаратов, Fish-eye-Nikkor 8 mm f / 8, для которого требовалось наличие зеркального зеркала на камерах Nikon F и Nikkormat. необходимо заблокировать перед установкой объектива. До начала 1960-х годов объективы «рыбий глаз» использовались в основном профессиональными и научными фотографами, но появление «рыбьего глаза» для формата 135 увеличило его популярность. Nikkor 8 mm f / 8 имеет поле зрения 180 ° и использует 9 элементов в 5 группах; у него фиксированный фокус и встроенные фильтры, в основном предназначенные для черно-белой фотографии. Исследования показывают, что было построено менее 1400 линз.

Впоследствии компания Nikon выпустила еще несколько знаковых круглых объективов типа «рыбий глаз» с байонетом Nikon F в 1960-х и 70-х годах:

• 10 мм f / 5,6 OP (1968), первый объектив «рыбий глаз» с ортогональной проекцией, а также первый объектив с асферическим элементом
• 6 мм f / 5,6 (1969), первый «рыбий глаз» с полем зрения 220 °; Интересно, что в патенте, прилагаемом к этому объективу, описана конструкция объектива с полем зрения 270 °. Позже в ограниченном количестве были выпущены объективы SAP «рыбий глаз» 6,2 мм f / 5,6 с асферической поверхностью, охватывающей поле зрения 230 °.
• 8 мм f / 2,8 (1970 г.), первый круглый «рыбий глаз» с переменным фокусом, автоматической диафрагмой и зеркальным обзором (блокировка зеркала больше не требуется).

Тем временем другие японские производители разрабатывали так называемые полнокадровые или диагональные «рыбий глаз», которые захватывали поле зрения примерно 180 ° по диагонали кадра пленки. Первым таким диагональным «рыбьим глазом» был объектив Fish-eye Takumar 18 mm f / 11, выпущенный компанией Pentax (Asahi Optical) в 1962 году, за ним последовал чуть более быстрый объектив UW Rokkor-PG 18 mm f /9.5 от Minolta в 1966 году. рефлекторный просмотр и фиксированный фокус, а Pentax и Minolta последовали за более быстрыми объективами с переменным фокусом в 1967 (Super Fish-eye-Takumar 17 mm f / 4) и 1969 (Rokkor-OK 16 mm f /2.8) соответственно. 16-миллиметровый Rokkor позже был принят Leica как Fisheye-Elmarit-R (1974), а затем преобразован в автофокус (1986) для системы Alpha . По состоянию на 2018 год такая же базовая оптическая конструкция по-прежнему продается как Sony SAL16F28.

Дизайн

Типы использования формата

Круговой		Обрезанный круг	Полнокадровый
3: 2	Датчик 52%	78% FOV, датчик 92%	59% FOV
4: 3	Датчик 59%	86% FOV, 90% датчик	61% FOV
Круглый рыбий глаз на 35 мм			Полнокадровый рыбий глаз с элементарной блендой объектива
ЭСО «ы VLT изображение , полученное с круговой объективе.		Круглый рыбий глаз 35 мм с камерой формата DX	Полнокадровый рыбий глаз в замкнутом пространстве ( Nikkor 10,5 мм)

В круговом объективе , то круг изображения будет вписан в пленке или датчика области; в полнокадрового объективе круг изображения ограниченный вокруг пленки или датчика области.

Кроме того, разные линзы типа «рыбий глаз» искажают изображения по-разному, и способ искажения называется их функцией отображения . Обычный тип для потребительского использования — это равнелесный угол .

Хотя есть цифровые эффекты «рыбий глаз», доступные как в камере, так и в виде компьютерного программного обеспечения, они не могут расширить угол обзора исходных изображений до очень большого, как у настоящих объективов «рыбий глаз».

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние определяется угловым охватом, конкретной используемой функцией отображения и необходимыми размерами окончательного изображения. Фокусные расстояния для популярных любительских камер рассчитываются как:

Расчетные фокусные расстояния рыбий глаз

Стереографический	Равноудаленный	Равновесный угол	Орфографический
Функция обратного отображения		f = r 2 tan ⁡ θ 2 <\displaystyle f=<\dfrac <2\tan <\dfrac <\theta ><2>>>>>	f = r θ <\displaystyle f=<\frac <\theta >>>	f = r 2 sin ⁡ θ 2 <\displaystyle f=<\dfrac <2\sin <\dfrac <\theta ><2>>>>>	f = r sin ⁡ θ <\displaystyle f=<\frac <\sin \theta >>>
Круговой	APS-C ( = 8,4 мм ) r <\displaystyle r>	4.2	5,3	5.9	8,4
	135 ( = 12 мм ) r <\displaystyle r>	6.0	7,6	8,5	12.0
	6 × 6 ( = 28 мм ) r <\displaystyle r>	14.0	17,8	19,8	28,0
Полнокадровый	APS-C ( = 15,1 мм ) r <\displaystyle r>	7,5	9,6	10,6	15.1
	135 ( = 21,7 мм ) r <\displaystyle r>	10,8	13,8	15.3	21,7
	6 × 6 ( = 39,6 мм ) r <\displaystyle r>	19,8	25,2	28,0	39,6

Примечания

Круглый рыбий глаз

Первыми типами линз типа «рыбий глаз», которые были разработаны, были «круглые рыбий глаз» — линзы, которые принимали полусферу на 180 ° и проецировали ее в виде круга в кадре пленки. Некоторые круговые «рыбий глаз» были доступны в моделях ортогональных проекций для научных приложений. Они имеют вертикальный угол обзора 180 ° , а также горизонтальный и диагональный угол обзора 180 °. По конструкции большинство круглых линз типа «рыбий глаз» закрывают меньший круг изображения, чем прямолинейные линзы, поэтому углы оправы будут полностью темными.

В настоящее время Sigma производит объектив «рыбий глаз» диаметром 4,5 мм, который захватывает поле зрения на 180 ° на теле растения. Sunex также производит объектив «рыбий глаз» 5,6 мм, который обеспечивает круговое поле зрения 185 ° на зеркальных камерах Nikon с 1,5- кратным увеличением и Canon с 1,6- кратным увеличением .

Компания Nikon произвела круговой объектив «рыбий глаз» диаметром 6 мм, который изначально был разработан для экспедиции в Антарктиду . Он имел поле обзора 220 °, предназначенное для захвата всего неба и окружающей земли, если направить его прямо вверх. Этот объектив больше не производится компанией Nikon и в настоящее время используется для создания интерактивных изображений виртуальной реальности, таких как QuickTime VR и IPIX . Из-за очень широкого поля зрения он очень большой и громоздкий — весит 5,2 килограмма (11 фунтов), имеет диаметр 236 миллиметров (9,3 дюйма), длину 171 миллиметр (6,7 дюйма) и угол обзора. 220 градусов. Он превосходит обычную 35-миллиметровую зеркальную камеру и имеет собственную точку крепления для штатива, что обычно наблюдается в больших длиннофокусных или телеобъективах, чтобы уменьшить нагрузку на крепление объектива, потому что объектив тяжелее камеры. Объектив встречается крайне редко.

Однако есть новые разработки японского производителя Entaniya для стандарта Micro Four Thirds , которые предлагают угол обзора 250 градусов с линзами с фокусным расстоянием от 2,3 мм (0,091 дюйма) до 3,6 мм (0,14 дюйма), диафрагма от f / 2,8 до f / 4,0, вес 1,6 кг (3,5 фунта), диаметр 120 мм (4,7 дюйма) и длина менее 100 мм (3,9 дюйма). В 2018 году Venus Optics представила объектив «рыбий глаз» 210 ° для системы Micro Four Thirds.

Объектив «рыбий глаз» диаметром 8 мм, также произведенный компанией Nikon , оказался полезным для научных целей из-за его эквидистантной (равноугольной) проекции, при которой расстояние по радиусу кругового изображения пропорционально зенитному углу .

Полнокадровый рыбий глаз

Поскольку объективы «рыбий глаз» приобрели популярность в обычной фотографии, компании-производители камер начали производить объективы «рыбий глаз», которые увеличивали круг изображения, чтобы покрыть всю прямоугольную рамку, так называемый «полнокадровый рыбий глаз».

Угол изображения, создаваемый этими объективами, составляет всего 180 градусов при измерении от угла к углу: у них диагональный угол обзора 180 ° , тогда как горизонтальный и вертикальный углы обзора будут меньше; для 15-миллиметрового полнокадрового «рыбьего глаза» равномерного углового типа угол обзора по горизонтали будет 147 °, а по вертикали — 94 °.

Одним из первых серийных полнокадровых объективов «рыбий глаз» стал Fisheye-Nikkor 16mm f /3.5, сделанный Nikon в начале 1970-х годов. Цифровым камерам с сенсорами размера APS-C требуется объектив 10,5 мм (или, для камер Canon APS-C, объектив 10 мм), чтобы получить тот же эффект, что и объектив 16 мм на камере с полнокадровым сенсором.

Миниатюрные линзы рыбий глаз

Миниатюрные цифровые камеры , особенно когда они используются в качестве камер видеонаблюдения , часто имеют линзы типа «рыбий глаз» для максимального охвата. Миниатюрные линзы «рыбий глаз» разработаны для малоформатных ПЗС / КМОП-формирователей изображений, обычно используемых в потребительских камерах и камерах видеонаблюдения. Популярные размеры используемых датчиков изображения включают 1 ⁄ 4 дюйма, 1 ⁄ 3 дюйма и 1 ⁄ 2 дюйма. В зависимости от активной области датчика изображения один и тот же объектив может формировать круглое изображение на более крупном датчике изображения (например, 1 ⁄ 2 дюйма), а полный кадр — на меньшем (например, 1 ⁄ 4 дюйма).

Примеры и конкретные модели

Объективы «рыбий глаз» для камер APS-C

Датчик изображения APS-C, используемый в камерах Canon, имеет размер 22,3 × 14,9 мм (0,88 × 0,59 дюйма) или 26,82 мм (1,056 дюйма) по диагонали, что немного меньше размера датчика, используемого другими популярными производителями камер с Датчики APS-C, такие как Fuji, Minolta, Nikon, Pentax и Sony. Другие распространенные датчики APS-C имеют диапазон от 23,6 до 23,7 мм (от 0,93 до 0,93 дюйма) на длинной стороне и 15,6 мм (0,61 дюйма) на более короткой стороне, для диагонального измерения от 28,2 до 28,4 мм (1,11 до 1,12 дюйма) .

Круглые линзы типа «рыбий глаз» формата APS-C

• Сигма 4,5 мм F /2.8 для APS-C датчиков
• Lensbaby 5.8 mm f /3.5 круговой рыбий глаз

Полнокадровые объективы APS-C «рыбий глаз»

• Nikon 10,5 мм f / 2,8
• Samyang 8 mm f /3.5 . Отличается стереографической проекцией.
• Samyang 8 mm f /2.8 . Для различных беззеркальных фотоаппаратов. Отличается стереографической проекцией.
• Сигма 10 мм f / 2,8

Объективы Zoom APS-C «рыбий глаз»

Объективы рыбий глаз для 35-мм фотоаппаратов

Круглый рыбий глаз

• Пеленг 8 mm f /3.5
• Сигма 8 мм f /4.0
• Sigma 8 mm f /3.5 — заменяет Sigma 8 mm f /4.0 EX DG

Полнокадровый рыбий глаз

• Canon EF 15 mm f /2.8 (снято с производства)
• Canon Fisheye FD 15 mm f /2.8 (старый объектив, не работает с байонетом EF)
• Fuji Photo Film Co. EBC Fujinon Fish Eye 16mm F2.8 (крепления m42 и X-Fujinon, снято с производства)
• Minolta AF 16 мм f / 2,8
• Sigma 15 mm f /2.8 EX DG Diagonal Fisheye
• Fisheye-Nikkor AF 16 мм f / 2,8 D
• Fisheye-Nikkor 16mm f /2.8 AI-s
• Рыбий глаз-Nikkor 16mm f /3.5
• Samyang 12 mm f / 2.8 ED AS NCS диагональный рыбий глаз
• SMC Pentax 17mm F4 Fish-Eye (Рыбий глаз)
• TTArtisan 11mm f / 2.8 рыбий глаз
• Объектив Zenitar 16 mm f / 2.8 Fisheye

Увеличить рыбий глаз

• Canon EF 8–15 mm f / 4L Fisheye USM — объектив может использоваться как полнокадровый «рыбий глаз», так и как круглый «рыбий глаз» на 35-миллиметровой полнокадровой пленке или зеркалке, такой как камеры 5D (Mark I — IV); его можно использовать только как обрезанный круг или как полнокадровый «рыбий глаз» на цифровых зеркальных фотокамерах EOS с датчиками размера APS-C / H (блокировка зума включена).
• Nikon AF-S Fisheye Nikkor 8–15 мм f / 3,5–4,5E ED — этот объектив, разработанный для полнокадровых зеркальных фотокамер Nikon FX, представляет собой круглый «рыбий глаз» на коротком конце диапазона масштабирования и становится полнокадровым «рыбьим глазом» на более длинном. фокусные расстояния.
• Tokina AT-X 10–17mm f3.4-4.5 AF DX — зум-объектив типа «рыбий глаз», разработанный для камер с матрицей APS-C. Он также продается в версии NH без встроенной бленды объектива, тогда объектив «рыбий глаз» можно использовать на полнокадровых камерах. Объектив также продается под брендом Pentax.
• Pentax F 17–28 мм 1: 3.5–4.5 Fisheye — объектив создан для полнокадровых пленочных фотоаппаратов, чтобы занять место 16 мм f / 2.8 в эпоху автофокусировки. Он начинается с 17- миллиметрового полнокадрового «рыбьего глаза» и доходит до конца экскурсии в виде переискаженных 28- миллиметровых изображений. Задумывался как объектив со спецэффектами и никогда не имел больших продаж.
• Pentax DA 3,5-4,5 / 10-17 ED IF Fisheye разработан для камер формата APS-C, но может использоваться на полнокадровом режиме после небольшой модификации бленды.

Образцы изображений

Изображение Лувра музея записи , взятая с 7,5 мм F /5.6 круговых рыбьим Nikkor линзы

Рыбий глаз использовался для захвата всей комнаты Дома главы Собора Уэллса.

Canon 8–15 мм зум при 8 мм BMW M3

Изображение снято 16- миллиметровым полнокадровым объективом «рыбий глаз» до и после переназначения на прямолинейную перспективу.

Сравнение обычной (прямолинейной) функции отображения с четырьмя различными функциями отображения «рыбий глаз» при постоянном фокусном расстоянии.

Другие приложения

• Многие планетарии теперь используют линзы для проекции «рыбий глаз», чтобы проецировать ночное небо или другой цифровой контент на внутреннюю часть купола.
• Линзы типа «рыбий глаз» используются в порнографии от первого лица, чтобы объекты, находящиеся прямо перед камерой, выглядели больше.
• В авиасимуляторах и симуляторах визуального боя используются проекционные линзы типа «рыбий глаз», чтобы создать иммерсивную среду для обучения пилотов, авиадиспетчеров или военнослужащих.
• Точно так же формат движущегося изображения IMAX Dome (ранее «OMNIMAX») включает в себя фотосъемку через круглую линзу типа «рыбий глаз» и проецирование через нее на полусферический экран.
• Ученые и менеджеры ресурсов (например, биологи, лесники и метеорологи) используют линзы «рыбий глаз» для полусферической фотографии для расчета индексов растительного покрова и приземной солнечной радиации. Приложения включают оценку состояния лесов, характеристику мест зимовок бабочек-монархов и управление виноградниками .
• Астрономы используют линзы «рыбий глаз» для сбора данных об облачности и световом загрязнении .
• Фотографы и видеооператоры используют объективы типа «рыбий глаз», чтобы подвести камеру как можно ближе к съемке действий, одновременно запечатлевая контекст, например, при катании на скейтборде, чтобы сфокусироваться на доске и при этом сохранить изображение фигуриста.
• «Глаз» компьютера HAL 9000 из 2001: Космическая одиссея был построен с использованием объектива Fisheye-Nikkor 8 mm f / 8. Точка зрения HAL была снята с помощью объектива Fairchild-Curtis, который изначально был разработан для фильмов в формате купола Cinerama 360.
• Первое музыкальное видео, которое было снято полностью с объективом «рыбий глаз», было на песню Beastie Boys » Hold It Now, Hit It » в 1987 году.
• В компьютерной графике круглые изображения «рыбий глаз» можно использовать для создания карт окружающей среды из физического мира. Одно полное 180-градусное широкоугольное изображение «рыбий глаз» поместится на половине кубического картографического пространства с использованием правильного алгоритма. Карты окружения могут использоваться для визуализации 3D-объектов и виртуальных панорамных сцен.
• Многие онлайн-камеры персональных метеостанций по всему миру загружают изображения «рыбий глаз» с изображением текущих местных условий неба, а также покадровую съемку за предыдущий день с климатическими условиями, такими как температура, влажность, ветер и количество осадков.

Функция отображения

Объект помещается на изображение объективом в соответствии с функцией отображения объектива. Функция отображения дает положение объекта относительно центра изображения в зависимости от фокусного расстояния и угла от оптической оси. измеряется в радианах . r <\displaystyle r> f <\displaystyle f> θ <\displaystyle \theta > θ <\displaystyle \theta >

Сравнение функций отображения

Тема	Первоначальный туннель для фотографирования, камера смотрит изнутри центра на левую стену.
Обычный	Рыбий глаз
Прямолинейный	Стереографический	Равноудаленный	Равновесный угол	Орфографический
Другие имена	гномонический, перспективный, условный	панорамный, соответствующий, планисфера	линейный, линейно-масштабный	равновеликий	ортогональный
Изображение
Функция отображения	r = f tan ⁡ θ <\displaystyle r=f\tan \theta >	r = 2 f tan ⁡ θ 2 <\displaystyle r=2f\tan <\frac <\theta ><2>>>	r = f θ <\displaystyle r=f\,\theta >	r = 2 f sin ⁡ θ 2 <\displaystyle r=2f\sin <\frac <\theta ><2>>>	r = f sin ⁡ θ <\displaystyle r=f\sin \theta >
Примечания	Работает как камера-обскура. Прямые линии остаются прямыми (без искажений). должно быть меньше 90 °. Угол раскрытия измеряется симметрично оптической оси и должен быть меньше 180 °. Большие углы раскрытия диафрагмы сложно спроектировать, и это приводит к высоким ценам. θ <\displaystyle \theta >	Сохраняет углы. Такое отображение было бы идеальным для фотографов, потому что оно не так сильно сжимает краевые объекты. Samyang — единственный производитель, производящий линзы типа «рыбий глаз», но они доступны под разными торговыми марками. Это сопоставление легко реализуется с помощью программного обеспечения.	Выдерживает угловые расстояния. Практичен для измерения углов (например, карты звездного неба). PanoTools использует этот тип сопоставления.	Поддерживает поверхностные отношения. Каждый пиксель образует равный телесный угол или равную площадь на единичной сфере . Выглядит как зеркальное отображение на шаре, лучший спецэффект (простые расстояния), подходит для сравнения площадей (определение степени облачности). Этот тип популярен, но он сжимает маргинальные объекты. Цены на эти линзы высокие, но не экстремальные.	Поддерживает планарную освещенность. Похоже на шар с окружением, лежащим на f / 2,8 Samyang f = 8 мм f / 2,8 Samyang f = 12 мм f / 2,8	Canon f = 7,5 мм f / 5,6 Прибрежная оптика f = 7,45 мм f / 5,6 Nikkor f = 6 мм f / 2,8 Nikkor f = 7,5 мм f / 5,6 Nikkor f = 8 мм f / 2,8 Nikkor f = 8 мм f /8.0 Пеленг f = 8 мм f / 3,5 Роккор f = 7,5 мм f / 4,0 Сигма f = 8 мм f / 3,5	Canon f = 15 мм f / 2,8 (1988 г.) Minolta f = 16 мм f / 2,8 (1971) Nikkor f = 10,5 мм f / 2,8 Nikkor f = 16 мм f / 2,8 (1995 г.) Сигма f = 4,5 мм f / 2,8 Сигма f = 8 мм f /4.0 Sigma f = 15 мм f / 2,8 (1990 г.) Зуйко f = 8 мм f / 2,8	Nikkor f = 10 мм f / 5,6 OP Ясухара Мадока180 f = 7,3 мм f / 4

Другие функции отображения (например, линзы Panomorph ) также возможны для увеличения внеосевого разрешения линз типа «рыбий глаз».

С помощью соответствующего программного обеспечения криволинейные изображения, полученные с помощью объектива «рыбий глаз», можно преобразовать в обычную прямолинейную проекцию. Хотя это влечет за собой некоторую потерю деталей по краям кадра, этот метод позволяет получить изображение с полем обзора больше, чем у обычного прямолинейного объектива. Это особенно полезно для создания панорамных изображений .

Все типы линз типа «рыбий глаз» изгибаются по прямым линиям. Углы апертуры 180 ° и более возможны только при большом бочкообразном искажении .

Источник