Sichtfeld

FOV beide Augen

Vertikaler FOV

Betrachtungswinkel kann horizontal, vertikal oder diagonal gemessen werden.

Ein 360-Grad Panorama des Milchstraße Bei der Sehr großes Teleskop. Auf dem Bild erscheint die Milchstraße wie ein Sternenbogen, der Horizont mit zwei Sternenströmen horizont, die scheinbar wie Wasserfälle nach unten kaskadieren.^[1]

Das Sichtfeld (Fov) ist das Ausmaß der beobachtbaren Welt, die ist gesehen zu jedem Zeitpunkt. Im Falle des Optische Instrumente oder Sensoren ist es a solider Winkel durch die ein Detektor empfindlich ist elektromagnetische Strahlung.

Menschen und Tiere

Im Kontext des Sehvermögens des Menschen und des Primaten wird der Begriff "Sichtfeld" in der Regel nur im Sinne einer Einschränkung auf das verwendet^[2] oder virtuelle Realität Brille. Beachten Sie, dass die Augenbewegungen in der Definition zulässig sind, aber das Sichtfeld nicht ändern, wenn sie so verstanden werden.

Wenn die Analogie der Retina des Auges, die als Sensor arbeitet Sichtfeld.^[3] Es ist definiert als "die Anzahl der Grad des visuellen Winkels während der stabilen Fixierung der Augen".^[4] Beachten Sie, dass die Augenbewegungen in der Definition des Gesichtsfeldes ausgeschlossen sind. Menschen haben einen etwas mehr als 210 Grad nach vorne gerichteten horizontalen Bogen ihres Gesichtsfeldes (d. H. Ohne Augenbewegungen),^[5][6] (Mit Augenbewegungen ist es etwas größer, wie Sie es selbst versuchen können, indem Sie einen Finger auf der Seite wackeln), während einige einige Vögel Haben Sie ein komplettes oder fast vollständiges 360-Grad-Gesichtsfeld. Der vertikale Bereich des Gesichtsfeldes beim Menschen beträgt etwa 150 Grad.^[5]

Der Bereich der visuellen Fähigkeiten ist über das Gesichtsfeld nicht einheitlich und implizieren impliziert den FOV und variiert zwischen dem Spezies. Zum Beispiel, binokulares Sehen, was die Grundlage für Stereopsis und ist wichtig für Tiefenwahrnehmung, deckt 114 Grad (horizontal) des Gesichtsfeldes beim Menschen ab;^[7] Die verbleibenden peripheren 40 Grad auf jeder Seite haben kein binokulares Sehen (weil nur einer Auge kann diese Teile des Gesichtsfeldes sehen). Einige Vögel haben kaum 10 bis 20 Grad binokulare Sicht.

Ähnlich, Farbsehen und die Fähigkeit, Form und Bewegung wahrzunehmen, variieren über das Gesichtsfeld. Im Menschen sind Farbvisionen und Formwahrnehmung in der Mitte des Gesichtsfeldes konzentriert, während die Bewegungswahrnehmung in der Peripherie nur geringfügig verringert ist und somit dort einen relativen Vorteil hat. Die physiologische Grundlage dafür ist die viel höhere Konzentration farbempfindlicher Konzentration Kegelzellen und farbempfindlich parvozellulär Retinalganglionzellen in dem Fovea - die zentrale Region der Netzhaut zusammen mit einem größeren Darstellung im visuellen Kortex -im Vergleich zu der höheren Konzentration an farbinsensitiven Stabzellen und bewegungsempfindlich Magnozellulär Retinalganglionzellen in der visuellen Peripherie und kleinere kortikale Darstellung. Da Stäbchenzellen erheblich weniger Licht benötigen, um aktiviert zu werden, ist das Ergebnis dieser Verteilung nachts im Vergleich zum fovealen Sehen viel empfindlicher (die Empfindlichkeit ist bei etwa 20 Grad Exzentrizität am höchsten).^[3]

Konvertierungen

Viele optische Instrumente, insbesondere Fernglas oder Spottlöser werden mit ihrem Sichtfeld auf zwei Arten angegeben: Winkelfeld und lineares Sichtfeld. Das Winkelfeld der Sichtweise ist typischerweise in Grad spezifiziert, während das lineare Sichtfeld ein Verhältnis von Längen ist. Zum Beispiel Fernglas mit einer 5.8 Grad (Winkel) Das Sichtfeld kann als (lineares) Sichtfeld von 102 mm pro Meter beworben werden. Solange der FOV weniger als etwa 10 Grad beträgt, können die folgenden Annäherungsformeln zwischen linearem und eckigem Sichtfeld umwandeln. Lassen ${\ displayStyle a}$ Seien Sie das Winkelfeld der Sichtweise in Grad. Lassen ${\ displayStyle m}$ Seien Sie das lineare Sichtfeld in Millimetern pro Meter. Dann verwenden Sie die Kleinwinkelannäherung:

$oder$

$oder$

Maschinenaufwand

Im Maschinenaufwand Die Linse Brennweite und Bildsensor Die Größe legt die feste Beziehung zwischen dem Sichtfeld und der Arbeitsentfernung fest. Sichtfeld ist der Bereich der Inspektion, die im Bildgeber der Kamera aufgenommen wird. Die Größe des Sichtfelds und die Größe des Kamerasbildgebers beeinflussen direkt die Bildauflösung (ein Bestimmungsfaktor für die Genauigkeit). Der Arbeitsabstand ist der Abstand zwischen der Rückseite der Linse und dem Zielobjekt.

Tomographie

Im Computertomographie (Bauch ct abgebildet), das Sichtfeld (FOV) multipliziert mit Scanbereich schafft eine Bande von Voxel.

Im TomographieDas Sichtfeld ist der Bereich jedes Tomogramms. Zum Beispiel in Computertomographieein Volumen von Voxel kann aus solchen Tomogrammen erzeugt werden, indem mehrere Scheiben entlang des Scanbereichs zusammengeführt werden.

Fernerkundung

Im Fernerkundung, das solider Winkel durch das ein Detektorelement (ein Pixelsensor) zu jeder Zeit empfindlich gegenüber elektromagnetischen Strahlung ist, heißt sofortiges Sichtfeld oder ifov. Ein Maß der räumliche Auflösung Von einem Remote -Erfassungsbildungssystem wird es häufig als Abmessungen von sichtbarem Boden für einige bekannte Sensor ausgedrückt Höhe.^[8][9] Einzelpixel IFOV ist eng mit dem Konzept von verwandt Aufgelöste Pixelgröße, Boden aufgelöst, Entfernung, Bodenprobenentfernung und Modulationstransferfunktion.

Astronomie

Im AstronomieDas Sichtfeld wird normalerweise als Winkelbereich vom Instrument betrachtet, in Quadratgrad, oder für höhere Vergrößerungsinstrumente auf Quadrat Bogenminuten. Als Verweis auf den breiten Feldkanal auf der Erweiterte Kamera für Umfragen auf der Hubble -Weltraumteleskop hat ein Sichtfeld von 10 Quadratmetern, und der hochauflösende Kanal desselben Instruments hat ein Sichtfeld von 0,15 Quadratmetern. Bodenbasierte Umfrage-Teleskope haben viel breitere Sichtfelder. Die von der verwendeten fotografischen Platten UK Schmidt Teleskop Hatte ein Sichtfeld von 30 Quadratmetern. Die 1,8 m (71 in) Pan-Starrs Das Teleskop mit bisher fortschrittlichster Digitalkamera verfügt über einen Sichtfeld von 7 Quadratkunden. In der nahen infrarotten WFCAM auf Ukirt hat ein Sichtfeld von 0,2 Quadratmeter groß und die Vista Das Teleskop hat ein Sichtfeld von 0,6 Quadratgrad. Bis vor kurzem konnten Digitalkameras nur ein kleines Sichtfeld im Vergleich zu abdecken Fotografie, obwohl sie fotografische Platten einschlagen Quanteneffizienz, Linearität und Dynamikbereich sowie viel einfacher zu verarbeiten sind.

Fotografie

In der Fotografie ist das Sichtfeld der Teil der Welt, der durch die Kamera in einer bestimmten Position und Orientierung im Raum sichtbar ist. Objekte außerhalb des FOV, wenn das Bild aufgenommen wird, werden auf dem Foto nicht aufgezeichnet. Es wird am häufigsten als Winkelgröße des Sichtkegels ausgedrückt Betrachtungswinkel. Für eine normale Linse kann das diagonale (oder horizontale oder vertikale) Sichtfeld berechnet werden als:

$oder$

wo ${\ displayStyle f}$ ist der Brennweite, hier die Sensorgröße und ${\ displayStyle f}$ sind in der gleichen Längeeinheit, FOV ist in Radiantien.

Mikroskopie

Sichtdurchmesser in der Mikroskopie

In der Mikroskopie das Sichtfeld in hoher Leistung (normalerweise 400-fach Vergrößerung Wenn in wissenschaftlichen Papieren verwiesen wird) wird a genannt Hochleistungsfeldund wird als Referenzpunkt für verschiedene Klassifizierungsschemata verwendet.

Für ein Ziel mit Vergrößerung ${\ displayStyle m}$, der FOV ist mit der Feldnummer (FN) durch

${\ displayStyle fov = {\ frac {fn} {m}}}$,

Wenn andere Vergrößerungslinsen im System (zusätzlich zum Ziel) verwendet werden, wird die Gesamtsumme verwendet ${\ displayStyle m}$ für die Projektion wird verwendet.

Videospiele

Das Sichtfeld in Videospiele Bezieht sich auf das Sichtfeld der Kamera, die die Spielwelt betrachtet, die von der verwendeten Skalierungsmethode abhängt.

Siehe auch

Verweise