Угол обзора 120°. Или реальные углы обзора камер видеонаблюдения
Все чаще и чаще наши кленты спрашивают камеры видеонаблюдения с углом обзора в 120 градусов и более. Большинство несведующих в этой теме людей уверены, что это типичное значение для стандартных видеокамер. Да что греха таить, многие из продавцов также заявляют, что у камер с объективом 2,8 мм угол обзора 120° по горизонтали. Давайте посмотрим на реальные значения. Мы уже измеряли реальные углы автомобильных видеорегистраторов, и развенчали миф о том, что у большинства из них угол обзора 120 и более градусов.
Для наглядного сравнения углов поля зрения на камерах с разными объективами был проведен эксперимент, который описывается далее в статье.
Мы использовали 4 IP камеры с разными объективами:
Все видеокамеры разместили на высоте около 2 метров напротив «испытательной» стены в нашем офисе. Обзор камер выровняли по центру, чтобы лучше оценить разницу в ширине угла поля зрения. Было сделано по одному снимку для каждой из трех следующих камер:
Угол обзора видеокамеры с объективом 3,6мм:
PN-IP2-B3.6 v.2.6.3 c фокусным расстоянием 3.6 мм. Видны 2 крайних кресла менеджеров и часть правой стены. Угол поля зрения приблизительно равен 73°.
Угол обзора видеокамеры с объективом 2.8мм:
Угол обзора видеокамеры с объективом 1.9мм:
PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2 с фокусным расстоянием 1.9 мм. По скриншоту видно, что у этой камеры в кадр уже попадают обе витрины и даже часть дверного проема торгового зала. Угол обзора у нее достигает 109°.
Угол обзора видеокамеры с объективом 1,4 мм:
Более наглядно это можно представить таким образом:
У видеокамер с небольшим углом поля зрения выше плотность пикселей, а значит лучше детализация изображения. Многим будет достаточно такой ширина обзора, поэтому такие камеры остаются популярными в видеонаблюдении. В случае необходимости захватить больший участок для наблюдения, потребуется камера с более широким углом обзора.
Как я FOV измерил без циркуля и линейки
Во дворе мы играли в войнушку. Слабые и толстые были фашистами, остальные их побеждали. Двор и детство исчезли, а воевать хочется.
Я превратил свой iPhone в автомат, а фашистов нарисовал в дополненной реальности.
Видеозахват рисует мир вокруг моего рабочего кресла, фашисты лезут из всех щелей, я держу круговую оборону.
Стоп! А как привязать врагов к окружающей действительности?
Я сделал это очень просто.
Обработка изображения
Посмотрите на первую картинку видеозахвата.
Я пробегаю по всей ширине (480 пикселей) изображения и суммирую RGB компоненты точек, лежащих с текущей точкой на одной вертикальной прямой. Получаем массив из 480 элементов.
На верхней части рисунка изображена красно-белая (оле!) гистограмма найденной функции.
То же самое проделываем со следующим кадром из видеопотока. Посмотрите на рисунок 2.
Моя задача — совместить красно-белые гистограммы первого и второго кадра. Сдвигая графики друг относительно друга, я очень быстро нахожу оптимальное совпадение. Разница в сдвиге и есть искомое смещение реальности в моем iPhone в горизонтальном направлении.
Таким, образом виртуальный объект навсегда привязывается к реальному местоположению. В каждый момент времени мы знаем, насколько пикселов его сдвинуть в горизонтальной плоскости.
Хорошо ли работает алгоритм? Очень неплохо. Главное, не дергать телефон во время игры — данный подход не любит смещения более 40 пикселов за такт. А такт у камеры 20 кадров в секунду.
При резких движениях надо, видимо, использовать уже тяжелую артиллерию — гироскоп и акселерометр.
Что такое FOV
У меня нет такой лаборатории. А зачем? Я просто запустил вышеописанную программу. Сел на любимое вращающееся кресло. И повернулся на 360 градусов. Программа выдала размер сферы вокруг меня. 
Программа выдала размер сферы вокруг меня.
В пикселах — стабильно для iPod последнего поколения 3050-3060 пикселей.
Таким образом FOV моего iPod равен 480*360/3060 = 56-57 градусов.
А лазер намерял 55.7.
Неплохая точность у меня получилась, согласитесь.
Скрытая реклама моего приложения, использующего вышесказанный алгоритм, помещена в теги. Только это между нами, ок?
Секреты FoV от авторов Witchfire
Пара слов от Kacper Domański (разработчика AI в The Astronauts), которые могут порадовать некоторых ПК-игроков.
Kacper поделился интересной инфой о разработке с внутренней кухни, и я перевёл для своего бложика его мысли про FoV (поле зрения) и как оно работает в Witchfire.
Парни из AMD подогнали «астронавтам» сверхширокий LG монитор, оказавшимся и благословением, и проклятием.
Хорошая новость в том, Witchfire в 21:9 смотрится охренительно.
FoV (поле зрения) — это характеристика с которой большинство игроков шутеров знаком. Одноимённая настройка контролирует, по сути, то, что вы видите на экране и влияет на восприятие расстояния, размера и скорости игроками.
Мы меняем FoV во время игры, уменьшая его при наведении, что создаёт эффект зума, и слегка увеличивая его при спринте и броске, чтобы создать ощущение быстрого движения. В то же время (особенно большой) FoV может деформировать объекты определённым образом и влияет на производительность, поскольку на экране появляется больше объектов.
Как раз по причине нагрузки на консолях блокируют этот параметр, чтобы обеспечить стабильный FPS. На ПК у нас обычно полный контроль над этой настройкой (в разумных пределах, безусловно).
Как может происходить деформация объектов? Например, так:
Наибольшие деформации происходят на ближайших к камере объектах — руке игрока и оружии:
Мы определённо хотим дать игрокам возможность выбрать наиболее подходящий для них вариант, но мы не тратим сотни часов на полировку вещей, которые легко поломать!
ADS in FoV 60, как надо.
Первым шагом было внесение изменений в исходный код Unreal Engine, чтобы мы могли явно выбирать, хотим ли мы рендерить какую-либо модель в FoV камеры или кастомно. Затем мы немного поэкспериментировали с углом и остановились на магическом числе 77, чтобы Jakub, аниматор всех наших пушек, мог расположить их и сделать анимации, которые в конечном итоге выглядели бы точно так же, как и в его программном обеспечении.
Затем добавили щепотку матана, чтобы вращать камеру в зависимости от положения перекрестия на экране. Это позволило модели пистолета вписаться в UI; в противном случае всё ощущались бы как-то так.
Так всё и работало…пока мы не получили этот великолепный 21:9 экран и не заметили, что рендеринг оружий сломан.
Не то чтобы это было полной катастрофой, но мы хотели сделать эту часть игры идеальной. Поэтому я и изменил нашу залоченную FoV, сделал вертикальной вместо горизонтальной, и это решило проблему раз и навсегда. Не стесняйтесь спрашивать подробности в Твиттере.
В конце концов, прямо сейчас у парней полный контроль над тем, как выглядят пушки в игре, что в итоге позволит играть так, как нам удобно:
Широкоугольная камера на смартфоне — зачем она нужна и как на нее снимать?
Содержание
Содержание
Камеры смартфонов часто комплектуются широкоугольным объективом. Это удобно, ведь можно захватить больше объектов в кадре. Но широкоугольная съемка часто деформирует композицию. Разберемся во всех тонкостях широкого угла. Узнаем, когда стоит снимать на широкий угол и как делать это правильно.
Что такое широкий угол
В классической фотографии широким углом принято считать любой объектив с фокусным расстоянием меньше 35 миллиметров. Обратите внимание на разницу в пропорциях лица на разных фокусных:
У смартфонов то же самое. Кстати, человеческий глаз воспринимает мир практически так же, как 35-миллиметровая линза. Казалось бы, вот оно идеальное для фото фокусное расстояние. Но и на нем все равно существуют несильные искажения.
Уже изначально камеры телефонов отличались широким углом съемки, поэтому скорее всего ваш смартфон, какой бы они ни был «свежести», также оборудован широкоугольной линзой. Чуть позже появились самостоятельные широкоугольные модули. Они решили две главных проблемы стандартных смартфонных камер — небольшую светосилу и фиксированный фокус на широком угле.
Отдельный широкоугольный модуль не только гораздо «светлее», но и может фокусироваться в любой точке сцены (актуально для тех, кто снимает объекты в непосредственной близости от себя). Кроме этого, отдельная широкоугольная линза имеет задатки сверхширокоугольного, а не просто широкоугольного объектива. Это значит, что вы можете захватить в кадре еще больше пространства.
Наличие широкоугольного модуля всегда прописывается в характеристиках смартфона, поэтому изучайте спецификации устройства.
Что имеем в итоге? С широкоугольным модулем вы можете не задумываться о кадрировании и фокусировке. Все будет в фокусе, независимо от того, навели вы его или нет. Широкоугольная линза практически всегда гарантирует, что интересующие вас объекты будут максимально четкими.
Когда стоит снимать на широкий угол
Пейзажная съемка — классический сценарий использования широкоугольной линзы. Вы можете использовать камеру своего телефона для захвата потрясающих пейзажей, звездного неба, городских пространств и любых других масштабных сцен. Отдельные широкоугольные модули в этом смысле идеальны: у них большая глубина резкости (при любой настройке диафрагмы и при любом расстоянии от камеры до объекта), чем у стандартных линз. Можно просто остановиться и получить максимально резкий кадр, на всем протяжении кадра от переднего до дальнего плана.
Архитектурная фотография. Здесь нужно быть особенно внимательным, так как отдельный широкоугольный модуль дает сильнейшие искажения. Убрать их можно на постобработке, либо нужно изначально вести съемку, учитывая специфику искажений. Иначе, будет вот так:
Но даже такие искажения могут стать интересной художественной задумкой и акцентом общей композиции.
Путешествия. Широкий угол захватывает максимальное количество пространства. Кстати, здесь раскрывается еще один плюс ширика — даже кадры, снятые на бегу, всегда будут резкими.
Активный отдых и спорт. Снимать на широкоугольный угол динамичные сцены — одно удовольствие. Во-первых, можно вообще не заботиться о фокусировке. К тому же, на широком угле самая высокая глубина резкости, которая просто необходима для съемки спортивных сцен, где все меняется за десятые доли секунд, и наводить фокус просто некогда. Не зря в профессиональных экшн-камерах типа GoPro используется именно широкоугольная оптика.
Съемка в тесном пространстве. Самые распространенный пример — небольшая квартира или комната. Дополнительная широкоугольная камера смартфона в таких условиях просто незаменима.
Допустим, вам нужно снять групповой портрет, но места в помещении очень мало — здесь спасет широкоугольная линза.
Эффект присутствия. Широкоугольная съемка на смартфон — это всегда эффект дополненной реальности (условно, конечно). Ведь кажется, что объект расположен прямо перед нами и, если протянуть руку, то мы сможем до него дотянуться:
Другие сценарии съемки на широкий угол
Широкоугольная камера смартфона позволит усилить масштабность сцены:
Захватить в кадр даже огромные объекты:
Добавить готовой фотографии ощущение присутствия:
Как снимать на широкий угол правильно
Первое, что нужно усвоить — это дисторсия. Все объекты будут иметь искаженные формы, линейная перспектива максимально растянутая, объекты на переднем плане невероятно массивные, а на среднем и дальнем — чересчур маленькие. Учитывайте, что дисторсия сильнее всего проявляется по краям кадра, хотя и в центральной части кадра они будут.
Убрать дисторсию можно при помощи приложений, например — Photo Lens Corrector или SKRWT.
Не снимайте на широкий угол что-то на горизонте. На итоговом снимке вы все равно не увидите свой центральный объект.
Помещайте главный объект прямо перед зрителем в центре кадра на небольшом расстоянии от места съемки. Это беспроигрышный вариант, который создаст тот самый «эффект присутствия».
Многоплановая композиция — еще одна сильная сторона широкоугольной оптики. Фотографии с дополнительной камеры, если в сцене присутствует сразу несколько планов, особенно эффектны.
Помимо классической пейзажной съемки, особенно эффектными получаются широкоугольные панорамы. Но при съемке панорам нужно использовать приложение или даже полноценное десктоп-ПО для выправки дисторсии. Иначе итоговая композиция просто не склеится, и между несколькими кадрами останется черная область.
Когда широкий угол использовать не стоит
Самая большая ошибка при съемке на широкий угол — это портреты. Помните про дисторсию? Так вот, снимая портрет на широкий угол, вы получите огромные искажения пропорций и форм — лицо будет катастрофично отличаться от реальности:
Удивительно, но иногда люди даже не узнают себя на фотографиях, снятых широкоугольной оптикой. Так что не стоит снимать на нее ни одиночные, ни групповые портреты.
Как выбрать смартфон для широкоугольной съемки
Выбирая телефон с дополнительной широкоугольной камерой, обратите внимание на пять ключевых факторов:
Fov камеры что это
FOV — это поле зрения. Угловое пространство, которое видит человеческий глаз при неподвижной голове и зафиксированном взгляде. Поле зрения среднестатистического человека составляет 55° вверх, 60° вниз, 90° наружу (суммарное поле зрения двумя глазами — 180°) и 60° — внутрь. Из-за особенностей строения человеческий глаз распознает объекты трехмерными в пределах 110°, а полноцветными — в еще меньшем диапазоне. Для сравнения, после зрения некоторых птиц достигает почти 360°.
А в мониторах?
Про-геймеры уже давно игрались со значением FOV, тогда как казуальные игроки обратили внимание на поле зрения с появлением Ultrawide LG мониторов. Точнее, когда LG выпустила доступные массовому потребителю модели.
Все преимущества FOV раскрываются на широкоформатных мониторах с соотношением сторон 21:9. Линейка Ultrawide LG 2017 года целиком состоит из таких моделей, тогда как в линейке Gaming их четыре. Остальные — привычные экраны 16:9. Но всех их объединяют хорошая контрастность, углы обзора и время отклика. Разрешение тоже не отстает: от FullHD на 24 и 27-дюймовых моделях до 2560×1080 на 29/34 дюймах. А у на 38 дюймах — до 3840×1600.
Зачем это?
Мудрые геймеры предпочитают ставить угол обзора больше, чтобы на экране сразу помещалось больше информации. Обратите внимание на отзывы к играм в Steam: игроки, привыкшие к увеличенному значению FOV, часто выделяют как недостаток отсутствие ручной регулировки угла обзора — даже там, где это совершенно не нужно. Такие отзывы копятся и совершенно необоснованно занижают рейтинг игр в Steam. Это особенно фатально для инди — ведь низкий рейтинг напрямую влияет на покупки.
На Ultrawide LG мониторе поле зрения по умолчанию значительно выше. Но, к сожалению, разработчики не всех игр озадачиваются поддержкой мониторов 21:9. Владельцы таких экранов уже добавили в закладки FOV-калькулятор и в курсе значений Vert-/Hor+. Первое — обрезка изображения сверху и снизу (те самые «кинематографичные» полосы), второе — увеличение FOV, которое влечет за собой больше доступного глазу контента по ширине.
Решить проблему поддержки широкоформатных мониторов в играх может адаптивное поле обзора Vert+/Hor+. Почитать об этом методе на примере Quake можно здесь.
Ультраширокие экраны по-новому раскрывают компьютеры в работе (мультитаскеры в восторге!) и в играх. Все больше мультимедиа контента выходит под экраны такой формы, и мониторы Ultrawide LG — доступный способ приобщиться.
Где может пригодиться повышенный FOV?
В шутерах вроде Titanfall 2, Overwatch, Call of Duty и сессионных играх типа World of Tanks и PUBG. Поиск оптимального значения FOV в последней — популярная тема на фан-сайтах. С увеличенным полем зрения ощутимо легче заметить врага на периферии, ориентироваться в замкнутых пространствах, заглядывать за угол. Кроме того, не придется так активно елозить мышью, за что в напряженной схватке вы неоднократно поблагодарите новенький монитор с повышенным FOV.
