相机焦距与视场角

固定焦距镜头（Fixed Focal Length Lens），是指具有固定视场角（AFOV）的透镜。

传感器大小已知

假设图像传感器的水平维度（horizontal dimension）即宽度为 $h$ ，镜头焦距（Focal Length， $f$ ）与视场角（angular Field of View，以度 $°$ 为单位）关系如下图¹所示，水平视场角计算如下。
相机焦距与视场角
$AFOV_H[°]=2\times \arctan{\frac{h}{2f}}$
从图中可以看出，对于给定的传感器尺寸，焦距越短，镜头的视场角越宽。同理，垂直视场角的计算需要将上述公式中的 $h$ 改为图像传感器的垂直维度 $v$ ，即高度，则垂直视场角 $AFOV_V[°]=2\times \arctan{\frac{v}{2f}}$
当图像传感器对角线距离为 $d$ 时，如下图所示，视场角计算如下。
$AFOV[°]=2\times \arctan{\frac{d}{2f}}$
相机焦距与视场角

实际应用场景中

也可以采用所得图像尺度（宽度W，高度H）以及像元大小（ $\mu$ ）来计算，即

视场角	计算公式
水平视场角	$AFOV_H[°]=2\times \arctan{\frac{W*\mu}{2f}}$
垂直视场角	$AFOV_V[°]=2\times \arctan{\frac{H*\mu}{2f}}$

Understanding Focal Length and Field of View ↩︎