Fotoğraftaki bir nesnenin mesafesini nasıl hesaplarım?

Ufukta bir yel değirmeni fotoğrafı çektiysem - sensörün boyutunu ve objektifin odak uzunluğunu ve atışla ilgili diğer faktörleri bildiğimden dolayı - bir nesnenin fotoğrafçıdan ne kadar uzak olduğunu hesaplayabilir miyim?

İhtiyacınız olan diğer tek faktör, nesnenin gerçek hayattaki yüksekliğidir (aksi takdirde kameraya daha yakın bir modeli fotoğraflıyor olabilirsiniz).

Matematik aslında o kadar da karmaşık değil, nesnenin sensör üzerindeki boyutunun ve gerçek yaşamdaki nesnenin boyutunun oranı odak uzaklığı ile nesneye olan uzaklık arasındaki oranla aynı.

Sensördeki nesnenin boyutunu bulmak için, piksel cinsinden yüksekliğini hesaplayın, görüntü yüksekliğini piksel cinsinden bölün ve sensörün fiziksel yüksekliğiyle çarpın.

Yani tüm miktar:

Aklı başında bu denklemi kontrol edelim.

Her şeyi sabit tutarsak ve odak uzunluğunu arttırırsak, mesafe artar (odak uzaklığı payda olduğu gibi). Beklediğiniz şey bu, eğer bir objeyi bir başka objeye eşit boyutta başka bir objenin boyutuna dönüştürmek için objektifinizi büyütmek zorunda kalırsanız, ilk objenin daha uzakta olması gerekir.

Her şeyi sabit tutarsak ve nesnenin gerçek yüksekliğini arttırırsak, o zaman tekrar, farklı gerçek yükseklikte iki nesnenin görüntüde aynı yükseklikte göründüğü gibi artar, daha uzun olanın daha uzakta olması gerekir.

Her şeyi sabit tutarsak ve görüntü yüksekliğini arttırırsak, mesafe artar, sanki iki nesne (aynı boyutta, her şeyi sabit tuttuğumuzu unutmayın) sanki kırpılmış ve kırpılmış bir görüntüde aynı piksel boyutunda görünür kırpılmamış görüntüde daha uzakta olması gerekir.

Her şeyi sabit tutarsak ve nesne yüksekliğini piksel cinsinden artırırsak, mesafe azalır (şimdi paydaydayız): iki eşit boyutta nesne, biri daha fazla piksel alır, daha yakın olmalıdır.

Son olarak, her şeyi sabit tutarsak ve sensör boyutunu artırırsak, mesafe azalır: iki eşit boyuttaki nesnenin, kompakt (20 mm uzun lens olduğu yerde küçük sensör) ve DSLR ile çekilen (büyük sensör) aynı piksel cinsinden yüksekliği aynıdır 20mm geniş bir mercek ise), DSLR görüntüsündeki nesnenin daha uzakta olması gerekir (çünkü aynı boyutta fakat geniş bir mercekle göründüğü için).

@ Matt-grum'da belirtildiği gibi, nesneye olan mesafeyi tahmin etmenin en basit formülü iğne deliği çıkıntı formülüdür :

burada X sensör nesnenin boyutu, f merceğinin odak uzunluğu ise X, nesne boyut ve d nesnesine düğüm noktası arasındaki mesafedir. X ve f ve X, ve d aynı birimler cinsinden respetively örneğin mm ve m ölçülür (hesaplamak için x Eğer sensör piksel boyutunu tahmin etmek gerekir, örneğin Pentax K20D için 23,4 mm / 4672 pikseldir ≈ 5.008e-3 mm / piksel, yani 100 px uzunluğunda bir görüntü, x = 50.08e-3 mm'ye karşılık gelir ).

Aşağıda, nesnenin boyutunun ( X ) bilinmediğini ve bilinen tek parametrelerin x (görüntü boyutu) ve f (odak uzaklığı) olduğunu varsayıyorum .

Sorun, bir fotoğraftan kameraya çok yakın küçük bir nesne veya uzaktaki büyük bir nesne olup olmadığını söyleyemememizdir, çünkü manzara çekimlerindeki alan derinliği genellikle çok büyüktür (ve iğne deliği formülünün uygulanabilirliği vardır).

Bu sorunu çözmek için mesafeyi ölçmek için iki veya daha fazla görüntü kullanabiliriz. İki kamera konumu arasındaki tüm açıları ve mesafeyi ölçebilmeniz koşuluyla, uzak nesneye olan mesafeyi de hesaplayabilirsiniz. Ancak tüm açıları ölçmek kolay bir iş değildir.

Daha kolay bir yaklaşım, nesnenin görüntünün merkezinde, nesneyle aynı çizgide kalan iki fotoğraf çekmektir. İlk fotoğrafın üzerine nesneye mesafe olalım d₁ ve görüntü boyutu x₁ :

Sonra kameranın hareket edersek ler biz görüntü boyutu var ikinci fotoğrafın üzerine daha sonra, nesneye yönelik doğrudan metre x₂ biraz daha büyük x₁ :

( not : bir sonraki ifadedeki payda yanlıştır, "d1" yerine "d2" veya eşdeğer "d1-s" olmalıdır)

Bize verir

Açıkçası, s , görüntü boyutunu önemli ölçüde etkilemek için yeterince büyük değilse, mesafeyi güvenilir şekilde tahmin edemezsiniz ve daha karmaşık yöntemler kullanmanız gerekir. Fark ne kadar büyükse, x₂ - x₁ , o kadar iyidir.

Bunun eski bir konu olduğunu biliyorum, ama bu soru şimdi ve sonra ortaya çıkıyor. FWIW, bir görüntüdeki nesne mesafesini hesaplamak için bir hesap makinesi ekledim.

http://www.scantips.com/lights/subjectdistance.html

Biri nesnenin yaklaşık gerçek yüksekliği olan, çalışmasını sağlamak için değerlerinizi bilmeniz gerekecektir. Orada tartıştım.

Bazı temel "kural kurallarını" içeren mesafeleri tahmin etmenin deniz yöntemlerini araştırıyorsanız, örneğin su yüksekliğinin 1 metre üzerinde duruyorsanız, baş parmağınızı tutarsanız ufuktan 3 deniz mili uzakta olacaksınız. Silah uzunluğu onlara baktım nesnenin kaplıdır, 100 ft yüksekliğinde (Sanırım) Bunları artık unuttum çünkü bunları kullanmıyorum ama çalışıyorlar ve bir kez düzenli olarak öğrenilip kullanıldıklarında kesinlikle doğru.

Basit cevap - hayır. İki değişkeniniz ve sadece bir denkleminiz var.