Lente olho de peixe

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Olho de peixe
Nikon 1 V1 + Fisheye FC-E9 01.jpg
Introduzido em1924
AutorWood (1905), [1] Bond (1922), [2] e Hill (1924) [3]
ConstruçãoVar. elementos em Var. grupos

Uma lente olho de peixe é uma lente ultra grande angular que produz uma forte distorção visual destinada a criar uma imagem panorâmica ou hemisférica ampla . [4] [5] : 145  lentes olho de peixe alcançam ângulos de visão extremamente amplos , muito além de qualquer lente retilínea. Em vez de produzir imagens com linhas retas de perspectiva ( imagens retilíneas ), as lentes olho de peixe usam um mapeamento especial ("distorção"; por exemplo: ângulo equisólido , veja abaixo), que confere às imagens uma aparência convexa não retilínea característica.

Fotografia circular olho de peixe de Oude Kerk Amsterdam. A aberração cromática pode ser vista claramente em direção às bordas externas.

O termo fisheye foi cunhado em 1906 pelo físico e inventor americano Robert W. Wood com base em como um peixe veria uma visão hemisférica ultralarga debaixo da água (um fenômeno conhecido como janela de Snell ). [1] [5] : 145  Seu primeiro uso prático foi na década de 1920 para uso em meteorologia [3] [6] para estudar a formação de nuvens, dando-lhes o nome de "lentes de céu inteiro". O ângulo de visão de uma lente olho de peixe é geralmente entre 100 e 180 graus, [4] embora existam lentes que cobrem até 280 graus (veja abaixo). Suas distâncias focais dependem do formato de filme para o qual foram projetados.

As lentes olho de peixe produzidas em massa para fotografia apareceram pela primeira vez no início da década de 1960 [7] e são geralmente usadas por sua aparência única e distorcida. Para o popular formato de filme de 35  mm , as distâncias focais típicas das lentes olho de peixe são de 8 a 10 mm para imagens circulares e de 12 a 18 mm para imagens diagonais que preenchem todo o quadro. Para câmeras digitais que usam sensores de imagem menores, como sensores CCD ou CMOS de formato 14 " e 13 ", a distância focal das lentes olho de peixe "miniaturas" pode ser tão curta quanto 1-2 mm.

As lentes olho de peixe também têm outras aplicações, como a reprojeção de imagens originalmente filmadas através de uma lente olho de peixe, ou criadas por meio de gráficos gerados por computador, em telas hemisféricas. Eles também são usados ​​para fotografia científica, como gravações de auroras e meteoros , e para estudar a geometria do dossel das plantas e para calcular a radiação solar próxima ao solo . Na vida cotidiana, eles são talvez mais comumente encontrados como visores de portas de olho mágico para dar um amplo campo de visão.

História e desenvolvimento

Panoramas com distorção olho de peixe são anteriores à fotografia e à lente olho de peixe. Em 1779, Horace Bénédict de Saussure publicou sua visão de olho de peixe dos Alpes voltada para baixo: "Todos os objetos são desenhados em perspectiva a partir do centro". [8]

Em 1906, Wood publicou um artigo detalhando um experimento no qual construiu uma câmera em um balde cheio de água começando com uma chapa fotográfica na parte inferior, uma lente de foco curto com um diafragma pinhole localizado aproximadamente na metade do balde e uma folha de vidro na borda para suprimir ondulações na água. O experimento foi a tentativa de Wood "de verificar como o mundo externo aparece para os peixes" e, portanto, o título do artigo era "Vistas de olho de peixe e visão debaixo d'água". [1]Wood posteriormente construiu uma versão "horizontal" aprimorada da câmera, omitindo a lente, usando um orifício perfurado na lateral de um tanque, que foi preenchido com água e uma chapa fotográfica. No texto, ele descreveu uma terceira câmera "Fish-Eye" construída com chapas de latão, sendo as principais vantagens que esta era mais portátil do que as outras duas câmeras e era "absolutamente estanque". [1] Em sua conclusão, Wood pensou que "o dispositivo irá fotografar o céu inteiro [assim] um gravador de luz solar poderia ser feito com base neste princípio, o que não exigiria nenhum ajuste para latitude ou mês", mas também observou ironicamente "as vistas usadas para a ilustração deste jornal saboreia um pouco as imagens 'aberrações' das revistas." [1]

WN Bond descreveu uma melhoria no aparelho de Wood em 1922, que substituiu o tanque de água por uma lente de vidro hemisférica simples, tornando a câmera significativamente mais portátil. A distância focal dependia do índice de refração e do raio da lente hemisférica, e a abertura máxima era de aproximadamente f /50; não foi corrigido para aberração cromática e projetou um campo curvo em uma placa plana. Bond observou que a nova lente pode ser usada para registrar a cobertura de nuvens ou relâmpagos em um determinado local. [2] A lente hemisférica de Bond também reduziu a necessidade de uma abertura pinhole para garantir um foco nítido, de modo que os tempos de exposição também foram reduzidos. [10]

Hill Sky Lens

Hill/Beck "Sky Lens" (1923, GB 225.398) [11]

Em 1924, Robin Hill descreveu pela primeira vez uma lente com cobertura de 180° que havia sido usada para um levantamento de nuvens em setembro de 1923 [3] A lente, projetada por Hill e R. & J. Beck, Ltd. , foi patenteada em dezembro de 1923. [11] A Hill Sky Lens agora é creditada como a primeira lente olho de peixe. [5] : 146  Hill também descreveu três diferentes funções de mapeamento de uma lente projetada para capturar um hemisfério inteiro (estereográfico, equidistante e ortográfico). [3] [12] A distorção é inevitável em uma lente que abrange um ângulo de visão superior a 125°, mas Hill e Beck alegaram na patente que a projeção estereográfica ou equidistante eram as funções de mapeamento preferidas. [11]O design de lente de três elementos e três grupos usa uma lente de menisco altamente divergente como o primeiro elemento para trazer luz sobre uma visão ampla seguida por um sistema de lente convergente para projetar a visão em uma chapa fotográfica plana. [11]

A Hill Sky Lens foi instalada em uma câmera de céu inteiro , normalmente usada em um par separado por 500 metros (1.600 pés) para imagens estéreo e equipada com um filtro vermelho para contraste; em sua forma original, a lente tinha uma distância focal de 0,84 pol (21 mm) e projetava uma imagem de 2,5 pol (64 mm) de diâmetro em f /8. [13] Conrad Beck descreveu o sistema de câmeras em um artigo publicado em 1925. [14] Pelo menos uma foi reconstruída. [15]

Desenvolvimento alemão e japonês

Schulz/AEG Weitwinkelobjektiv (1932, DE 620538) [16]

Em 1932, a empresa alemã Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft AG (AEG) registrou a patente da Weitwinkelobjektiv (lente grande angular), um desenvolvimento de 5 elementos e 4 grupos da Hill Sky Lens. [5] : 148  [16] Em comparação com a Hill Sky Lens de 1923, a Weitwinkelobjektiv de 1932 apresentava dois elementos de menisco divergentes à frente do batente e usava um grupo acromático cimentado na seção convergente. [16] Miyamoto credita ao Dr. Hans Schulz o projeto do Weitwinkelobjektiv. [12] O design patenteado básico foi produzido para gravação em nuvem como uma lente de 17 mm f /6.3, [17] e o artista conhecido como Umbousou a lente AEG para fins artísticos, com fotografias publicadas em uma edição de 1937 da Volk und Welt . [18]

A AEG Weitwinkelobjektiv formou a base da posterior lente Fish-eye-Nikkor 16 mm f /8 de 1938, que foi usada para fins militares e científicos (cobertura de nuvem). [17] [19] A Nikon, que tinha um contrato para fornecer ótica para a Marinha Imperial Japonesa , possivelmente obteve acesso ao projeto da AEG sob o Pacto de Aço . [19] Após a guerra, a lente foi acoplada a uma câmera de médio formato e foi produzida de forma ligeiramente modificada (a distância focal aumentou ligeiramente para 16,3 mm) como a "Câmera de Gravação de Imagens Sky" em março de 1957 para o governo japonês, [ 19] 20]seguido por um lançamento comercial como a Nikon Fisheye Camera (também conhecida como "Nikon Sky Camera" ou "Nikon Cloud Camera") em setembro de 1960, que tinha um preço de varejo de ¥ 200.000 (equivalente a ¥ 1.130.000 em 2019). [21] A lente revisada criou uma imagem circular de 50 mm (2,0 pol) de diâmetro e cobriu um campo hemisférico completo de 180°. [22] Apenas 30 exemplares da Nikon Fisheye Camera foram fabricados, e desses, 18 foram vendidos para clientes, principalmente nos Estados Unidos; A Nikon provavelmente destruiu o estoque restante para evitar multas fiscais. [23] Uma fotografia do saltador com vara Bob Gutowski tirada pela Fisheye Camera foi publicada na revista Life em 1957. [24]

Richter/Zeiss Pleon (1938, US 2.247.068) [25]

Também em 1938, Robert Richter da Carl Zeiss AG patenteou a lente Pleon de 6 elementos e 5 grupos, [25] que foi usada para vigilância aérea durante a Segunda Guerra Mundial. O grupo traseiro convergente do Pleon era simétrico, reminiscente do design Topogon de 4 elementos , também projetado por Richter para a Zeiss em 1933. Testes em uma lente capturada após a guerra mostraram que o Pleon forneceu uma projeção equidistante para cobrir um campo de aproximadamente 130 °, e os negativos foram impressos com um ampliador retificador especial para eliminar a distorção. [5] : 149  [26] O Pleon tinha uma distância focal de aproximadamente 72,5 mm com uma abertura máxima de f/8 e usou um elemento frontal plano-côncavo de 300 mm (12 pol) de diâmetro; a imagem no negativo tinha aproximadamente 85 mm (3,3 pol.) de diâmetro. [26]

Merté/Zeiss Sphaerogon (1935, DE 672 393 [27] e US 2.126.126) [28]

Desenvolvimento de 35 mm

Aproximadamente ao mesmo tempo em que Schulz estava desenvolvendo o Weitwinkelobjektiv na AEG, Willy Merté  [ de ] na Zeiss estava desenvolvendo o Sphaerogon, que também foi projetado para abranger um campo de visão de 180°. [27] [28] Ao contrário do Weitwinkelobjektiv, o Sphaerogon de Merté não se limitava a câmeras de médio formato; versões protótipo do Sphaerogon foram construídas para a câmera de formato miniatura Contax I. O primeiro protótipo de lentes Sphaerogon construídas tinha uma abertura máxima de f /8, mas os exemplos posteriores foram calculados meio ponto mais rápido, para f /6.8. [29]Vários exemplos de protótipos de lentes Sphaerogon foram recuperados como parte da Zeiss Lens Collection apreendida pelo Army Signal Corps como reparações de guerra em 1945; [30] a coleção, que a empresa Zeiss reteve como registro de seus projetos, foi posteriormente documentada por Merté, ex-chefe de computação óptica da CZJ, trabalhando sob o comando do oficial do Signal Corps Edward Kaprelian. [31] [32]

A Nikon Fisheye Camera foi descontinuada em setembro de 1961, [20] e a Nikon posteriormente introduziu a primeira lente fisheye de produção regular para câmeras em miniatura em 1962, [12] a Fish-eye-Nikkor 8 mm f /8, [33] que exigia a espelho reflexo em suas câmeras Nikon F e Nikkormat sejam bloqueados antes de montar a lente. Antes do início dos anos 1960, as lentes olho de peixe eram usadas principalmente por fotógrafos profissionais e científicos, mas o advento do olho de peixe para o formato de 35 mm aumentou seu uso popular. [34] A Nikkor 8 mm f/8 tem um campo de visão de 180° e usa 9 elementos em 5 grupos; tem um foco fixo e filtros embutidos destinados à fotografia em preto e branco. Pesquisas indicam que menos de 1.400 lentes foram construídas. [35]

Fish-eye Takumar 11/18mm em uma moderna Pentax K-1 DSLR

A Nikon posteriormente lançou várias outras lentes olho de peixe circulares marcantes na montagem Nikon F nas décadas de 1960 e 1970:

  • 10 mm f /5.6 OP (1968), a primeira olho de peixe a apresentar projeção ortográfica, que também foi a primeira lente a apresentar um elemento asférico [36]
  • 6 mm f /5.6 (1969), o primeiro olho de peixe a apresentar um campo de visão de 220°; [7] curiosamente, a patente que acompanha esta lente inclui um design para uma lente com um campo de visão de 270°. [37] Um olho de peixe SAP de 6,2 mm f /5,6 foi produzido posteriormente em número limitado com uma superfície asférica, abrangendo um campo de visão de 230°. [38]
  • 8 mm f /2.8 (1970), o primeiro olho de peixe circular com foco variável, abertura automática e visualização reflexa (não é mais necessário travar o espelho). [7]

Enquanto isso, outros fabricantes japoneses estavam desenvolvendo o chamado "full-frame" ou olho de peixe diagonal, que capturava aproximadamente um campo de visão de 180° na diagonal do quadro do filme. O primeiro olho de peixe diagonal foi o Fish-eye Takumar 18 mm f /11, lançado pela Pentax (Asahi Optical) em 1962, [38] [39] [40] seguido pelo ligeiramente mais rápido UW Rokkor-PG 18 mm f /9.5 da Minolta em 1966. [41] Ambos eram visão reflexa e foco fixo. Tanto a Pentax quanto a Minolta seguiram com lentes mais rápidas com foco variável em 1967 (Super Fish-eye-Takumar 17 mm f /4) [42] e 1969 (Rokkor-OK 16 mm f /2.8), [43][44] respectivamente. O Rokkor de 16 mm foi posteriormente adotado pela Leica como Fisheye-Elmarit-R (1974) e depois convertido em foco automático (1986) para o sistema Alpha . A partir de 2018, o mesmo design óptico básico ainda é vendido como o Sony SAL16F28.

Projeto

Ao contrário das lentes retilíneas, as lentes olho de peixe não são totalmente caracterizadas apenas pela distância focal e pela abertura. O ângulo de visão, o diâmetro da imagem, o tipo de projeção e a cobertura do sensor variam independentemente disso.

Diâmetro e cobertura da imagem

Tipos de uso do formato
Circular Círculo recortado Quadro completo
3-2-circular.png 3-2-circuncidado.png 3-2-fullFrame.png
3:2 52% sensor 78% FOV, 92% sensor 59% FOV
4:3 59% sensor 86% FOV, 90% sensor 61% FOV
Peleng 8mm Fisheye 8225.jpg
Olho de peixe circular para 35 mm
 
Sigma 10 mm F2,8 EX DC HSM Fisheye.jpg
Olho de peixe full-frame com para-sol rudimentar da lente
 
Imagine ser uma mosca VLT.jpg
Imagem do VLT do ESO tirada com uma lente olho de peixe circular.
Os Esquilos 0048.jpg
Olho de peixe circular de 35 mm com câmera de formato DX
 
Vlg shop.jpg
Olho de peixe diagonal usado em um espaço fechado ( Nikkor 10,5 mm)

Em uma lente olho de peixe circular , o círculo da imagem é inscrito no filme ou na área do sensor; em uma lente olho de peixe diagonal ("full-frame") , o círculo da imagem é circunscrito ao redor do filme ou da área do sensor. Isso implica que usar uma lente olho de peixe para um formato diferente do pretendido é fácil (ao contrário de uma lente retilínea) e pode alterar sua característica.

Além disso, diferentes lentes olho de peixe mapeiam imagens ("distorcem") de maneira diferente, e o modo de distorção é referido como sua função de mapeamento . Um tipo comum para uso do consumidor é o ângulo sólido equi .

Embora existam efeitos de olho de peixe digitais disponíveis tanto na câmera quanto como software de computador, nenhum deles pode estender o ângulo de visão das imagens originais para o muito grande de uma verdadeira lente olho de peixe.

Distância focal

A distância focal é determinada pela cobertura angular, a função de mapeamento específica usada e as dimensões necessárias da imagem final. As distâncias focais para tamanhos de câmeras amadoras populares são calculadas como:

Distâncias focais de olho de peixe calculadas [a]
  Estereográfico Equidistante Ângulo equisólido Ortográfico
Função de mapeamento inverso [45]
Circular [b] APS-C (= 8,4 milímetros ) 4.2 5.3 5.9 8.4
135 (= 12 milímetros ) 6,0 7.6 8,5 12,0
6×6 (= 28 milímetros ) 14,0 17,8 19,8 28,0
Diagonal [c] APS-C (= 15,1 milímetros ) 7,5 9.6 10,6 15.1
135 (= 21,7 milímetros ) 10,8 13,8 15,3 21,7
6×6 (= 39,6 milímetros ) 19,8 25.2 28,0 39,6
Notas
  1. ^ Assume um ângulo de visão máximo de 180°para a função de mapeamento,
  2. ^ Para olhos de peixe circulares, a dimensão máximaé a metade do comprimento do lado mais curto.
  3. ^ Para fisheyes full-frame, a dimensão máximaé metade do comprimento da diagonal.

Olhos de peixe circulares

Os primeiros tipos de lentes olho de peixe desenvolvidas foram "circulares" - lentes que captavam um hemisfério de 180° e o projetavam como um círculo dentro do quadro do filme. Por design, as lentes olho de peixe circulares cobrem um círculo de imagem menor do que as lentes retilíneas projetadas para o mesmo tamanho de sensor. Os cantos de uma imagem circular de olho de peixe ficarão completamente pretos. Essa escuridão é diferente da vinheta gradual das lentes retilíneas e se instala abruptamente.

Alguns fisheyes circulares estavam disponíveis em modelos de projeção ortográfica para aplicações científicas. Estes têm um ângulo de visão vertical, horizontal e diagonal de 180° .

Para câmeras APS e m43, surgiram várias lentes que retêm um campo de visão de 180° em um corpo de corte. A primeira delas foi a Sigma 4,5  mm. [46] A Sunex também fabrica uma lente olho de peixe de 5,6  mm que captura um campo de visão circular de 185° em câmeras 1,5x Nikon e 1,6x Canon DSLR.

Fisheye-Nikkor 6mm f/2.8 montada em uma Nikon F2 no Museu Nikon .

A Nikon produziu uma lente olho de peixe circular de 6 mm para filme de 35 mm que foi inicialmente projetada para uma expedição à Antártida . Ele apresentava um campo de visão de 220°, projetado para capturar todo o céu e o solo ao redor quando apontado para cima. Essa lente não é mais fabricada, [47] e é usada hoje em dia para produzir imagens interativas de realidade virtual, como QuickTime VR e IPIX . Por causa de seu campo de visão muito amplo, é muito grande - pesando 5,2 kg (11 lb), com um diâmetro de 236 milímetros (9,3 pol), um comprimento de 171 milímetros (6,7 pol) e um ângulo de visão de 220 graus . Ela supera uma câmera SLR normal de 35 mm [48] e tem seu próprio ponto de montagem de tripé, um recurso normalmente visto em grandeslentes de foco longo ou telefoto para reduzir a tensão na montagem da lente . A lente é extremamente rara. [49]

A lente olho de peixe Laowa 4  mm f/2,8 do fabricante Venus Optics

Mais recentemente, o fabricante japonês Entaniya oferece várias lentes olho de peixe com ângulos de visão de até 250° em full frame de 35 mm e até 280° em sensores menores (veja a lista abaixo). Em 2018, a Venus Optics introduziu uma lente olho de peixe de 210° para o sistema Micro Four Thirds . [50]

Um qual? A lente olho de peixe de 8 mm da Nikon provou ser útil para fins científicos devido à sua projeção equidistante (equiangular), na qual a distância ao longo do raio da imagem circular é proporcional ao ângulo do zênite .

Olhos de peixe diagonais (também conhecidos como full-frame ou retangulares)

À medida que as lentes olho de peixe ganharam popularidade na fotografia em geral, as empresas de câmeras começaram a fabricar lentes olho de peixe com um círculo de imagem ampliado para cobrir todo o quadro retangular do filme. Eles são chamados de diagonais, ou às vezes "retangulares" ou "full-frame", fisheyes. (Isso foi bem antes da fotografia digital, então o uso do termo "full frame" em relação aos fisheyes não tem nada a ver com o uso do termo para designar um sensor digital medindo 36x24 mm). [51]

O ângulo de visão produzido pelos fisheyes diagonais mede apenas 180° de canto a canto : eles têm um ângulo de visão diagonal de 180° (AOV) , enquanto os ângulos de visão horizontal e vertical serão menores. Para um olho de peixe full-frame de ângulo equissólido de 15 mm, o AOV horizontal será de 147° e o AOV vertical será de 94°. [52]

Uma das primeiras lentes olho de peixe diagonais a ser produzida em massa foi a Nikon Fisheye-Nikkor F 16mm f /3.5, fabricada no início dos anos 1970.

Para obter o mesmo efeito em câmeras digitais com sensores menores, são necessárias distâncias focais mais curtas. A Nikon faz um olho de peixe de 10,5 mm para suas SLRs APS DX. [53] Várias outras empresas fazem "full frame", ou seja, diagonais, fisheyes para câmeras APS e m43, veja o próximo parágrafo.

Olhos de peixe de retrato ou círculo cortado

Um intermediário entre uma diagonal e um olho de peixe circular consiste em uma imagem circular otimizada para a largura do formato do filme em vez da altura . Como resultado, em qualquer formato de filme não quadrado, a imagem circular será cortada na parte superior e inferior, mas ainda mostrará bordas pretas à esquerda e à direita. Esse formato é chamado de olho de peixe "retrato"; [54] historicamente, tem sido bastante raro - apenas a lente 12 mm f/8 Accura (veja a lista abaixo) segue diretamente o princípio do retrato. Hoje, no entanto, um efeito olho de peixe de retrato é facilmente alcançado usando uma lente olho de peixe destinada a cobertura total de um formato de sensor menor, como um olho de peixe diagonal APS em uma câmera full frame de 35 mm ou um olho de peixe diagonal m43 em APS.

Lentes olho de peixe em miniatura

Câmeras digitais em miniatura , especialmente quando usadas como câmeras de segurança , costumam ter lentes olho de peixe para maximizar a cobertura. As lentes olho de peixe em miniatura são projetadas para imagens CCD/CMOS de formato pequeno comumente usadas em câmeras de consumo e de segurança. [55] [56] Os tamanhos de formato de sensor de imagem populares usados ​​incluem 14 ", 13 " e 12 ". Dependendo da área ativa do sensor de imagem, a mesma lente pode formar uma imagem circular em uma sensor de imagem (por exemplo , 12 "), e um quadro completo em um menor (por exemplo, 14 ").

Exemplos e modelos específicos

Para obter uma lista abrangente de todas as lentes olho de peixe atuais e anteriores, consulte os links externos abaixo.

Notáveis ​​lentes olho de peixe para câmeras APS-C

O sensor de imagem APS-C usado nas câmeras Canon é de 22,3 mm × 14,9 mm (0,88 pol × 0,59 pol) ou 26,82 mm (1,056 pol) na diagonal, que é um pouco menor que o tamanho do sensor usado por outros fabricantes populares de câmeras com sensores APS-C, como Fuji, Minolta, Nikon, Pentax e Sony. Os outros sensores APS-C comuns variam de 23,6 a 23,7 mm (0,93 a 0,93 pol.) na dimensão longa e 15,6 mm (0,61 pol.) no lado mais curto, para uma diagonal entre 28,2 a 28,4 mm (1,11 a 1,12 pol.).

Lentes circulares APS-C olho de peixe

Lentes olho de peixe APS-C diagonais

Lentes olho de peixe Zoom APS-C

Lentes olho de peixe notáveis ​​para câmeras full frame de 35 mm

Lentes olho de peixe circulares

A lente olho de peixe circular Peleng 8 mm f/3.5
  • Accura 12 mm f /8 (lente olho de peixe para retrato de 180°, ou seja, otimizada para a altura e não para a largura do quadro, dando assim uma imagem circular de diâmetro maior, ou seja, cortada na parte superior e inferior. 1968. Vendido como Beroflex, Berolina , Panomar, Sigma, Spiratone, Universa, Upsilon, Vemar etc. Muito ruim.) [57]
  • C-4 Optics Hyperfisheye 4.9 mm f /3.5 (270°, 2020, apenas para o mal , 13kg) [58]
  • Canon FD 7.5 mm f /5.6 (180°, 1971, três versões: versão inicial com anel baioneta prateado, versão SSC 1973 com anel baioneta prateado, versão NewFD 1979 com o mesmo revestimento SSC, anel baioneta preto; todos têm embutido, volante- filtros de cores selecionáveis) [59]
  • Entaniya HAL 200 6 mm f /4 (200°, diâmetro de imagem de 19,9 mm, apenas para o mal ) [60]
  • Entaniya HAL 250 6 mm f /5.6 (250°, diâmetro de imagem de 23,7 mm, apenas para o mal , abertura fixa, 2 kg (a empresa também fabrica um modelo de 280° com apenas 5 mm de diâmetro de imagem)) [61]
  • Nikon F 6 mm f /2.8 (220°, 1972) [62]
  • Nikon F 6 mm f /5.6 (220°, 1970) [62]
  • Nikon F 6.2 mm f /5.6 (230° e na época o olho de peixe mais largo. Parece a já mencionada 6 mm f/5.6, mas com gravação diferente: 6.2 mm 230°. Alegadamente a lente Nikon mais rara que existe, apenas 3 produzidas) [ 63]
  • Nikon F 7,5 mm f /5,6 (220°, 1966) [62]
  • Nikon F 8 mm f /2.8 (180°, 1970) [62]
  • Nikon F 8 mm f /8 (180°, 1962) [62]
  • Olympus OM Auto-Fisheeye 8 mm f /2.4 (180°, raro)
  • Peleng 8 mm f /3.5 (180°)
  • Sigma 8 mm f /4.0 EX DG (180°)
  • Sigma 8 mm f /3.5 EX DG (180°, sucessor da Sigma 8 mm f /4.0 acima)

Lentes olho de peixe full-frame (ou seja, diagonal)

  • Canon EF 15 mm f /2.8 (sucessor opticamente mais simples do modelo FD abaixo; desde descontinuado) [59]
  • Canon Fisheye FD 15 mm f /2.8 (antecessora da anterior, incompatível com montagem EF. Duas versões: original com anel baioneta prateado, 1973; NewFD com anel baioneta preto, 1980. Ambos possuem filtros de cor embutidos e revestimento SSC) [59]
  • Fuji Photo Film Co. EBC Fujinon Fish Eye 16 mm f/2.8 (montagens M42 e X-Fujinon, descontinuadas)
  • Minolta AF 16 mm f /2.8 , desde que continuou como Sony A
  • Nikon Fisheye-Nikkor 16 mm f /2.8 AI-s e AF D (desde 1979)
  • Nikon Fisheye-Nikkor 16 mm f /3.5 (1973, antecessora da anterior)
  • Pentax SMC 17 mm f /4 Olho de Peixe
  • Pentax 18 mm f/11 Pancake Fisheye (160°) [64]
  • Samyang 12 mm f /2.8 ED AS NCS Diagonal Fisheye (famosa por sua projeção estereográfica; disponível em várias montagens SLR e malvadas)
  • Sigma 15 mm f /2.8 EX DG Diagonal Fisheye
  • TTArtisan 11mm f /2.8 Fisheye (notável como a primeira lente olho de peixe comercializada, entre outras, na montagem do telêmetro Leica M e para Fuji GFX (a lente não cobre o quadro GFX completo!). distância focal e tem um ângulo de visão de apenas 176° [65] )
  • Lente olho de peixe Zenitar 16 mm f /2.8

Lentes olho de peixe com zoom

  • Canon EF 8–15  mm f /4L Fisheye USM  – 180° em todas as distâncias focais, mas mudando de uma circular para uma diagonal em uma câmera full-frame de 35 mm, ou seja, mudando o ângulo de visão vertical. Em uma câmera crop com sensores de tamanho APS-C/H, ela produz apenas uma imagem circular e full-frame cortada. Um bloqueio de zoom está incluído, o que evita deixar a faixa de distância focal de cobertura total em câmeras com sensor de corte.
  • Nikon AF-S Fisheye Nikkor 8–15  mm f /3.5–4.5E ED – projetada para câmeras full-frame e FX, essa lente se comporta de forma idêntica à Canon.
  • Tokina AT-X AF DX = Pentax DA ED IF 10–17 mm f /3.4-4.5 – uma lente zoom olho de peixe projetada para câmeras com sensor APS-C, também vendida como versão NH sem pára-sol integrado: então, é utilizável em câmeras full frame.
  • Pentax F 17–28  mm f /3.5–4.5 Fisheye  – Essa lente nasceu para câmeras de filme full frame de 35 mm, para substituir a 16  mm f/2.8 na era AF. Começa a partir de um  olho de peixe full-frame (diagonal) de 17 mm. Quando atinge 28  mm, o efeito olho de peixe quase desaparece, deixando uma imagem grande angular superdistorcida. Foi concebido como uma lente de "efeito especial" e alega-se que não vendeu muitas cópias. [66] [ citação necessária ]

Curiosidades

  • Canon 5,2 mm f/2,8 RF L [67] (um olho de peixe estereográfico de 190° com dois sistemas de lentes olho de peixe: para captura de realidade virtual 3D em um único sensor de imagem full-frame de 35 mm e menos relevante para fotografia: ajuste de dois círculos de imagem em um quadro de 36 mm de largura significa que cada um pode ter apenas 18 mm de diâmetro, desperdiçando bastante resolução)
  • Pentax K "Olho de pássaro" 8.4 mm f /2.8 (protótipo, 1982, versão não exatamente igual a olho de peixe) [68]

Imagens de amostra

Outras aplicações

As curvas da sede do ESO através de uma lente olho de peixe. [69]
  • Muitos planetários agora usam lentes de projeção olho de peixe para projetar o céu noturno ou outro conteúdo digital no interior de uma cúpula.
  • As lentes olho de peixe são usadas na pornografia POV para fazer as coisas bem na frente da câmera parecerem maiores.
  • Simuladores de voo e simuladores de combate visual usam lentes de projeção olho de peixe para criar um ambiente imersivo para pilotos, controladores de tráfego aéreo ou militares.
  • Da mesma forma, o formato de imagem em movimento IMAX Dome (anteriormente 'OMNIMAX') envolve fotografia através de uma lente olho de peixe circular e projeção através da mesma em uma tela hemisférica.
  • Cientistas e gerentes de recursos (por exemplo, biólogos, silvicultores e meteorologistas) usam lentes olho de peixe para fotografia hemisférica para calcular índices de dossel de plantas e radiação solar próxima ao solo. As aplicações incluem avaliação da saúde da floresta, caracterização de locais de descanso de inverno da borboleta monarca e manejo de vinhedos .
  • Os astrônomos usam lentes olho de peixe para capturar dados de cobertura de nuvens e poluição luminosa .
  • Fotógrafos e cinegrafistas usam lentes olho de peixe para que possam aproximar a câmera o máximo possível para cenas de ação, enquanto também capturam o contexto, por exemplo, no skate para focar no skate e ainda reter uma imagem do skatista.
  • O "olho" do computador HAL 9000 de 2001: Uma Odisseia no Espaço foi construído usando uma lente Fisheye-Nikkor 8 mm f /8. [70] O ponto de vista de HAL foi filmado usando uma lente 'bug-eye' Fairchild-Curtis originalmente projetada para filmes no formato Cinerama 360 dome. [71]
  • O primeiro videoclipe a ser filmado completamente com lentes olho de peixe foi para a música do Beastie Boys " Hold It Now, Hit It " em 1987.
  • Em Computação Gráfica , imagens circulares de olho de peixe podem ser usadas para criar mapas de ambiente do mundo físico. Uma imagem completa de olho de peixe de grande angular de 180 graus caberá na metade do espaço de mapeamento cúbico usando o algoritmo adequado. Os mapas de ambiente podem ser usados ​​para renderizar objetos 3D e cenas panorâmicas virtuais.
  • Muitas câmeras on-line de estações meteorológicas pessoais em todo o mundo carregam imagens olho de peixe das condições atuais do céu local, bem como uma sequência de lapso de tempo do dia anterior com condições climáticas, como temperatura, umidade, vento e quantidade de chuva. [72]

Função de mapeamento

O assunto é colocado na imagem pela lente de acordo com a função de mapeamento da lente. A função de mapeamento fornece, a posição do objeto a partir do centro da imagem, em função da, a distância focal e, o ângulo do eixo óptico.é medido em radianos .

Comparação de funções de mapeamento
Sujeito PeterW zt 1.png
Túnel original a ser fotografado, com câmera olhando de dentro do centro para a parede esquerda.
  Normal Olho de Peixe [73] [45]
Retilíneo Estereográfico [74] Equidistante Ângulo equisólido Ortográfico
Outros nomes gnomônico, perspectiva, convencional panorâmico, conforme, planisfério linear, escala linear área igual ortogonal
Imagem PeterW zt 2.png PeterW zt 4.png PeterW zt 5.png PeterW zt 6.png PeterW zt 7.png
Função de mapeamento [45] [uma]
Notas Funciona como a câmera pinhole. Linhas retas permanecem retas (sem distorção).deve ser menor que 90°. O ângulo de abertura é medido simetricamente ao eixo óptico e deve ser menor que 180°. Grandes ângulos de abertura são difíceis de projetar e levam a preços altos. Mantém os ângulos. Esse mapeamento seria ideal para fotógrafos porque não comprime tanto objetos marginais. A Samyang é o único fabricante a produzir este tipo de lente olho de peixe, mas está disponível sob diferentes marcas. Este mapeamento é facilmente implementado por software. Mantém distâncias angulares. Prático para medição de ângulos (por exemplo, mapas estelares). O PanoTools usa esse tipo de mapeamento. Mantém as relações de superfície. Cada pixel subtende um ângulo sólido igual , ou uma área igual na esfera unitária . Parece uma imagem espelhada em uma bola, melhor efeito especial (distâncias não sofisticadas), adequado para comparação de áreas (determinação do grau de nuvens). Esse tipo é popular, mas comprime objetos marginais. Os preços dessas lentes são altos, mas não extremos. Mantém a iluminância planar. Parece um orbe com os arredores em < max. Ângulo de abertura de 180°. Altamente distorcida perto da borda da imagem, mas a imagem no centro é menos comprimida.
Exemplos [75] [76] [77] (Vários)
  • Samyang f  = 8 mm f /2,8
  • Samyang f  = 12 mm f /2,8
  • Canon FD f  = 7,5 mm f /5,6
  • Óptica Costeira f  = 7,45 mm f /5,6
  • Nikkor f  = 6 mm f /2,8
  • Nikkor f  = 7,5 mm f /5,6
  • Nikkor f  = 8 mm f /2,8
  • Nikkor f  = 8 mm f /8.0
  • Peleng f  = 8 mm f /3,5
  • Rokkor f  = 7,5 mm f /4,0
  • Sigma f  = 8 mm f /3,5
  • Samyang f  = 7,5 mm f /3,5
  • Canon EF f  = 15 mm f /2.8 (1988)
  • Minolta f  = 16 mm f /2,8 (1971)
  • Nikkor f  = 10,5 mm f / 2,8 [b]
  • Nikkor f  = 16 mm f /2.8 (1995)
  • Sigma f  = 4,5 mm f /2,8
  • Sigma f  = 8 mm f / 4,0 [c]
  • Sigma f  = 15 mm f /2,8 (1990)
  • Zuiko f  = 8 mm f /2,8
  • Nikkor f  = 10 mm f /5.6 OP
  • Yasuhara Madoka180 f  = 7,3 mm f /4
  1. ^ Caso especial de, Onde. Alguns fisheyes, como a AF Nikkor DX 10.5 mm f /2.8 têm valores ligeiramente diferentes parae.
  2. ^ Para esta lente,e, determinado empiricamente. [78]
  3. ^ Neste caso,e. [78]

Outras funções de mapeamento (por exemplo , Lentes Panomorph ) também são possíveis para melhorar a resolução fora do eixo das lentes olho de peixe.

Com o software apropriado, as imagens curvilíneas produzidas por uma lente olho de peixe podem ser remapeadas para uma projeção retilínea convencional. Embora isso implique alguma perda de detalhes nas bordas do quadro, a técnica pode produzir uma imagem com um campo de visão maior que o de uma lente retilínea convencional. Isso é particularmente útil para criar imagens panorâmicas .

Todos os tipos de lentes olho de peixe dobram linhas retas. Ângulos de abertura de 180° ou mais são possíveis apenas com grandes quantidades de distorção do barril .

Veja também

Notas

  1. ^ Câmera: uma SLR digital de formato 35 mm, ferramenta de edição: Panorama Tools

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Links externos