Lente olho de peixe - Fisheye lens

Olho de peixe

Introduzido em	1924
Autor	Wood (1905), Bond (1922) e Hill (1924)
Construção	Var. elementos em Var. grupos

Uma lente olho de peixe é uma lente ultra grande angular que produz forte distorção visual destinada a criar uma imagem panorâmica ampla ou hemisférica . As lentes Fisheye alcançam ângulos de visão extremamente amplos . Em vez de produzir imagens com linhas retas de perspectiva ( imagens retilíneas ), as lentes olho de peixe usam um mapeamento especial (por exemplo: ângulo equissólido ), que dá às imagens uma aparência não retilínea convexa característica.

Fotografia fisheye circular de Oude Kerk Amsterdam. A aberração cromática pode ser vista claramente nas bordas externas.

O termo fisheye foi cunhado em 1906 pelo físico e inventor americano Robert W. Wood com base em como um peixe teria uma visão hemisférica ultralarga sob a água (um fenômeno conhecido como janela de Snell ). Seu primeiro uso prático foi na década de 1920 para uso em meteorologia 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, enquanto as distâncias focais dependem do formato do filme para o qual foram projetadas.

As lentes fisheye produzidas em massa para fotografia apareceram pela primeira vez no início dos anos 1960 e geralmente são usadas por sua aparência distorcida única. Para o popular formato de filme de 35  mm , as distâncias focais típicas das lentes olho de peixe são entre 8 mm e 10 mm para imagens circulares e 15–16 mm para imagens de quadro inteiro. Para câmeras digitais que usam imagens eletrônicas menores, como sensores de formato CCD ou CMOS de 1 ⁄ 4 "e 1 ⁄ 3 ", a distância focal das lentes olho de peixe "em miniatura" pode ser tão curta quanto 1 a 2 mm.

Esses tipos de lentes também têm outras aplicações, como a reprojeção de imagens que foram originalmente filmadas por lentes olho de peixe ou criadas por meio de gráficos gerados por computador em telas hemisféricas. As lentes olho de peixe também são usadas para fotografia científica, como registro de auroras e meteoros , para estudar a geometria do dossel das plantas e calcular a radiação solar próxima ao solo . Eles são talvez mais comumente encontrados como visores de porta de olho mágico para dar ao usuário um amplo campo de visão.

História e desenvolvimento

"Vue circulaire des montagnes qu'on découvre du sommet du Glacier de Buet", Horace-Benedict de Saussure, Voyage dans les Alpes, précédés d'un essai sur l'histoire naturelle des environs de Geneve . Neuchatel, 1779-96, pl. 8

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

Balde (superior) e câmera aprimorada (inferior)

Primeira imagem fisheye conhecida registrada em 1905 usando o aparelho de balde de Wood

Figuras 1 e 2 do artigo de Wood de 1906

Em 1906, Wood publicou um artigo detalhando um experimento no qual ele construiu uma câmera em um balde cheio de água começando com uma placa fotográfica na parte inferior, uma lente de foco curto com um diafragma de orifício localizado aproximadamente na metade do caminho para cima do balde, e uma folha de vidro na borda para suprimir ondulações na água. O experimento foi uma tentativa de Wood "para determinar como o mundo externo aparece para os peixes" e, portanto, o título do artigo foi "Vistas do Olho de Peixe e Visão Subaquática". Wood posteriormente construiu uma versão melhorada "horizontal" da câmera omitindo a lente, em vez de usar um orifício perfurado na lateral de um tanque, que estava cheio de água e uma chapa fotográfica. No texto, ele descreveu uma terceira câmera "Fish-Eye" construída com chapa de latão, as principais vantagens sendo que esta era mais portátil do que as outras duas câmeras e era "absolutamente estanque". Em sua conclusão, Wood pensou que "o dispositivo irá fotografar todo o céu [então] um gravador de luz solar poderia ser feito neste princípio, o que não exigiria nenhum ajuste para latitude ou mês", mas também observou ironicamente "as vistas usadas para a ilustração de este jornal tem um sabor um pouco das fotos 'anormais' das revistas. "

Lente hemisférica de Bond (1922)

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. A lente hemisférica de Bond também reduziu a necessidade de uma abertura de orifício para garantir um foco nítido, portanto, os tempos de exposição também foram reduzidos.

Hill Sky Lens

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

Em 1924, Robin Hill descreveu pela primeira vez uma lente com cobertura de 180 ° que tinha sido usada para uma pesquisa de nuvem em setembro de 1923. A lente, projetada por Hill e R. & J. Beck, Ltd. , foi patenteada em dezembro de 1923. The Hill Sky A lente agora é considerada a primeira lente olho de peixe. Hill também descreveu três funções de mapeamento diferentes de uma lente projetada para capturar um hemisfério inteiro (estereográfica, equidistante e ortográfica). A distorção é inevitável em uma lente que abrange um ângulo de visão superior a 125 °, mas Hill e Beck reivindicaram na patente que a projeção estereográfica ou equidistante eram as funções de mapeamento preferidas. O design da lente de três elementos e três grupos usa lentes de menisco altamente divergentes como o primeiro elemento a trazer luz sobre uma visão ampla, seguido por um sistema de lentes convergentes para projetar a visão em uma placa fotográfica plana.

A Hill Sky Lens foi instalada em uma câmera sky inteira , 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. Conrad Beck descreveu o sistema de câmera em um artigo publicado em 1925. Pelo menos um foi reconstruído.

Desenvolvimento alemão e japonês

Schulz / AEG Weitwinkelobjektiv (1932, DE 620538)

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. Comparado com o 1923 Hill Sky Lens, o 1932 Weitwinkelobjektiv apresentou dois elementos de menisco divergentes antes da parada e usou um grupo acromático cimentado na seção convergente. Miyamoto atribui ao Dr. Hans Schulz o design do Weitwinkelobjektiv. O design patenteado básico foi produzido para gravação em nuvem como uma lente 17 mm f /6.3, e o artista conhecido como Umbo usou a lente AEG para fins artísticos, com fotografias publicadas em uma edição de 1937 da Volk und Welt .

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 nuvens). A Nikon, que tinha um contrato para fornecer ótica para a Marinha Imperial Japonesa , possivelmente ganhou acesso ao projeto da AEG sob o Pacto de Aço . Após a guerra, a lente foi acoplada a uma câmera de médio formato e produzida em uma forma ligeiramente modificada (a distância focal aumentou ligeiramente para 16,3 mm) como a "Câmera de gravação de imagem do céu" em março de 1957 para o governo japonês, seguido por um comercial lançado como Nikon Fisheye Camera (também conhecido 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). A lente revisada criou uma imagem circular de 50 mm (2,0 pol.) De diâmetro e cobriu um campo hemisférico completo de 180 °. Apenas 30 exemplares da câmera Nikon Fisheye foram fabricados e, desses, 18 foram vendidos a clientes, principalmente nos Estados Unidos; A Nikon provavelmente destruiu o estoque restante para evitar penalidades fiscais. Uma fotografia do salto com vara Bob Gutowski, tirada pela Fisheye Camera, foi publicada na Life em 1957.

Richter / Zeiss Pleon (1938, US 2.247.068)

Também em 1938, Robert Richter da Carl Zeiss AG patenteou a lente Pleon de 6 elementos e 5 grupos, que foi usada para vigilância aérea durante a Segunda Guerra Mundial. O grupo convergente traseiro do Pleon era simétrico, uma reminiscência 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 fornecia uma projeção equidistante para cobrir um campo de aproximadamente 130 °, e os negativos foram impressos usando um ampliador retificador especial para eliminar a distorção. O Pleon tinha uma distância focal de aproximadamente 72,5 mm com uma abertura máxima de f / 8 e usava 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.

Merté / Zeiss Sphaerogon (1935, DE 672 393 e US 2.126.126)

Desenvolvimento de 35 mm

Aproximadamente ao mesmo tempo 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 °. Ao contrário do Weitwinkelobjektiv, o Sphaerogon de Merté não se limitou a câmeras de médio formato; versões de protótipo do Sphaerogon foram construídas para a câmera de formato miniatura Contax I. O primeiro protótipo de lentes Sphaerogon construído tinha uma abertura máxima de f / 8, mas os exemplos posteriores foram calculados meio ponto mais rápido, para f /6.8. Vários exemplos de protótipos de lentes Sphaerogon foram recuperados como parte da coleção de lentes Zeiss apreendida pelo Corpo de Sinalização do Exército como reparação de guerra em 1945; a coleção, que a empresa Zeiss manteve como um registro de seus projetos, foi posteriormente documentada por Merté, o ex-chefe de computação óptica da CZJ, trabalhando sob o comando do oficial do Signal Corps Edward Kaprelian.

A Nikon Fisheye Camera foi interrompido em setembro de 1961, e Nikon, posteriormente, introduziu a primeira lente olho de peixe produção regular de câmeras em miniatura, em 1962, a Fisheye-Nikkor 8 milímetros f / 8, o que exigiu o espelho de reflexo em seus Nikon F e NIKKORMAT câmeras deve ser travado antes da montagem da lente. Antes do início dos anos 1960, as lentes fisheye eram usadas principalmente por fotógrafos profissionais e científicos, mas o advento da fisheye para o formato 135 aumentou seu uso popular. A Nikkor 8 mm f / 8 tem um campo de visão de 180 ° e usa 9 elementos em 5 grupos; tem foco fixo e filtros integrados destinados principalmente a fotografia em preto e branco. A pesquisa indica que menos de 1.400 lentes foram construídas.

Olho de peixe Takumar 11/18 mm em uma Pentax K-1 DSLR moderna

A Nikon posteriormente lançou várias outras lentes fisheye circulares marcantes na montagem Nikon F durante as décadas de 1960 e 70:

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

Enquanto isso, outros fabricantes japoneses desenvolviam os chamados "full-frame" ou diagonais fisheyes, que capturavam 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, seguido pelo UW Rokkor-PG 18 mm f /9.5 ligeiramente mais rápido da Minolta em 1966. Ambos foram visualização reflexa e foco fixo, e Pentax e Minolta seguiram com lentes mais rápidas com foco variável em 1967 (Super Fish-eye-Takumar 17 mm f / 4) e 1969 (Rokkor-OK 16 mm f /2.8), respectivamente. O Rokkor de 16 mm foi posteriormente adotado pela Leica como Fisheye-Elmarit-R (1974) e depois convertido para foco automático (1986) para o sistema Alpha . Em 2018, o mesmo design óptico básico ainda era vendido como o Sony SAL16F28.

Projeto

Tipos de formato de uso

Circular		Círculo recortado	Full-frame
3: 2	52% sensor	78% FOV, 92% sensor	59% FOV
4: 3	59% sensor	86% FOV, 90% sensor	61% FOV
Fisheye circular para 35 mm			Olho de peixe de quadro completo com capa de lente rudimentar
ESO 's VLT imagem tirada com uma lente olho de peixe circular.		Olho de peixe circular de 35 mm com câmera de formato DX	Olho de peixe de quadro inteiro usado em um espaço fechado ( Nikkor 10,5 mm)

Em uma lente fisheye circular , o círculo da imagem é inscrito no filme ou na área do sensor; em uma lente olho de peixe de quadro inteiro, o círculo da imagem é circunscrito em torno do filme ou da área do sensor.

Além disso, diferentes lentes olho de peixe distorcem as imagens de maneira diferente, e a forma de distorção é referida como sua função de mapeamento . Um tipo comum para uso do consumidor é o ângulo equi sólido .

Embora existam efeitos fisheye digitais disponíveis na câmera e como software de computador, eles não podem estender o ângulo de visão das imagens originais para o muito grande de uma lente fisheye verdadeira.

Comprimento focal

A distância focal é determinada pela cobertura angular, a função de mapeamento específica usada e as dimensões necessárias da imagem final. Os comprimentos focais para tamanhos de câmeras amadores populares são calculados como:

Distâncias focais do olho de peixe calculadas

		Estereográfica	Equidistante	Ângulo Equisolid	Ortográfico
Função de mapeamento inverso		${\ displaystyle f = {\ dfrac {r} {2 \ tan {\ dfrac {\ theta} {2}}}}}$	${\ displaystyle f = {\ frac {r} {\ theta}}}$	${\ displaystyle f = {\ dfrac {r} {2 \ sin {\ dfrac {\ theta} {2}}}}}$	${\ displaystyle f = {\ frac {r} {\ sin \ theta}}}$
Circular	APS-C ( = 8,4 mm ) ${\ displaystyle r}$	4,2	5,3	5,9	8,4
	135 ( = 12 mm ) ${\ displaystyle r}$	6,0	7,6	8,5	12,0
	6 × 6 ( = 28 mm ) ${\ displaystyle r}$	14,0	17,8	19,8	28,0
Full-frame	APS-C ( = 15,1 mm ) ${\ displaystyle r}$	7,5	9,6	10,6	15,1
	135 ( = 21,7 mm ) ${\ displaystyle r}$	10,8	13,8	15,3	21,7
	6 × 6 ( = 39,6 mm ) ${\ displaystyle r}$	19,8	25,2	28,0	39,6

Notas

Olho de peixe circular

Os primeiros tipos de lentes fisheye a serem desenvolvidos foram "fisheye circulares" - lentes que pegavam um hemisfério de 180 ° e o projetavam como um círculo dentro do quadro do filme. Alguns fisheyes circulares estavam disponíveis em modelos de projeção ortográfica para aplicações científicas. Eles têm um ângulo de visão vertical de 180 ° e os ângulos de visão horizontal e diagonal também são de 180 °. Por design, a maioria das lentes fisheye circulares cobrem um círculo de imagem menor do que as lentes retilíneas, então os cantos da moldura ficarão completamente escuros.

A Sigma atualmente faz uma  lente olho de peixe de 4,5 mm que captura um campo de visão de 180 ° em um corpo de colheita. A Sunex também faz uma  lente olho de peixe de 5,6 mm que captura um campo de visão circular de 185 ° em câmeras Nikon 1.5x e Canon DSLR 1.6x.

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

A Nikon produziu uma lente olho de peixe circular de 6 mm que foi inicialmente projetada para uma expedição à Antártica . Ele apresentava um campo de visão de 220 °, projetado para capturar todo o céu e o solo ao redor quando apontado diretamente para cima. Esta lente não é mais fabricada pela Nikon e é usada hoje em dia para produzir imagens interativas de realidade virtual, como QuickTime VR e IPIX . Devido ao seu campo de visão muito amplo, é muito grande e pesado - pesando 5,2 quilogramas (11 lb), tendo 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 comum de 35 mm e tem seu próprio ponto de montagem em tripé, um recurso normalmente visto em lentes grandes de foco longo ou telefoto para reduzir a tensão na montagem da lente porque a lente é mais pesada que a câmera. A lente é extremamente rara.

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

No entanto, há novos desenvolvimentos pelo fabricante japonês Entaniya para o padrão Micro Four Thirds , que oferece um ângulo de visão de 250 graus com lentes que têm uma distância focal de 2,3 milímetros (0,091 pol.) A 3,6 milímetros (0,14 pol.), Um abertura de f / 2.8 af / 4.0, um peso de 1,6 quilogramas (3,5 lb), um diâmetro de 120 milímetros (4,7 pol.) e um comprimento abaixo de 100 milímetros (3,9 pol.). Em 2018, a Venus Optics lançou uma lente olho de peixe de 210 ° para o sistema Micro Four Thirds.

Uma lente olho de peixe de 8 mm, também fabricada pela Nikon , tem se mostrado útil para fins científicos por causa de sua projeção equidistante (equiangular), em que a distância ao longo do raio da imagem circular é proporcional ao ângulo do zênite .

Olho de peixe de quadro inteiro

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 que aumentavam o círculo da imagem para cobrir todo o quadro retangular, chamado de "olho de peixe de quadro inteiro".

O ângulo de imagem produzido por essas lentes mede apenas 180 graus quando medido de canto a canto: elas têm um ângulo de visão diagonal de 180 ° , enquanto os ângulos de visão horizontal e vertical serão menores; para um olho de peixe de quadro inteiro de 15 mm tipo ângulo equissólido, o AOV horizontal será 147 ° e o AOV vertical será 94 °.

Uma das primeiras lentes olho de peixe de quadro completo a ser produzida em massa foi a Fisheye-Nikkor 16mm f /3.5, feita pela Nikon no início dos anos 1970. Câmeras digitais com sensores de tamanho APS-C requerem uma lente de 10,5 mm (ou, para câmeras Canon APS-C, uma lente de 10 mm) para obter o mesmo efeito que uma lente de 16 mm em uma câmera com sensor full-frame.

Lentes olho de peixe em miniatura

As câmeras digitais em miniatura , especialmente quando usadas como câmeras de segurança , geralmente tendem a 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 segurança e de consumo. Os tamanhos populares de formato de sensor de imagem usados incluem 1 ⁄ 4 ", 1 ⁄ 3 " e 1 ⁄ 2 ". Dependendo da área ativa do sensor de imagem, a mesma lente pode formar uma imagem circular em um sensor de imagem maior (por exemplo, 1 ⁄ 2 "), e um quadro completo em um menor (por exemplo, 1 ⁄ 4 ").

Exemplos e modelos específicos

Lentes olho de peixe para câmeras APS-C

O sensor de imagem APS-C usado em 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 ligeiramente menor do 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 medição diagonal entre 28,2 a 28,4 mm (1,11 a 1,12 pol.) .

Lentes fisheye circulares APS-C

• Sigma 4,5 mm f / 2,8 para sensores APS-C
• Lensbaby 5,8  mm f / 3,5 fisheye circular

Lentes olho de peixe APS-C de quadro completo

• Nikon 10,5 mm f / 2,8
• Samyang 8 mm f / 3,5 . Notável por sua projeção estereográfica
• Samyang 8 mm f /2.8 . Para várias câmeras sem espelho. Notável por sua projeção estereográfica
• Sigma 10 mm f / 2,8

Lentes fisheye Zoom APS-C

• Pentax 10–17 mm f / 3,5–4,5 / Tokina 10–17 mm f / 3,5–4,5 (desenvolvido em conjunto)

Lentes olho de peixe para câmeras 35 mm

Olho de peixe circular

Uma  lente olho de peixe circular Peleng de 8 mm.

• Peleng 8 mm f / 3,5
• Sigma 8 mm f / 4.0
• Sigma 8 mm f / 3,5 - substitui a Sigma 8 mm f / 4,0 EX DG

Olho de peixe de quadro inteiro

• Canon EF 15 mm f /2.8 (descontinuado)
• Canon Fisheye FD 15 mm f /2.8 (lente antiga, não funciona com montagem EF)
• Fuji Photo Film Co. EBC Fujinon Fish Eye 16mm F2.8 (montagens m42 e X-Fujinon, descontinuadas)
• Minolta AF 16 mm f / 2,8
• Sigma 15 mm f /2.8 EX DG Diagonal Fisheye
• Fisheye-Nikkor AF 16 mm f / 2,8 D
• Fisheye-Nikkor 16mm f /2.8 AI-s
• Fisheye-Nikkor 16 mm f / 3,5
• Samyang 12 mm f / 2.8 ED AS NCS Diagonal olho de peixe
• SMC Pentax 17mm F4 Fish-Eye
• TTArtisan 11mm f / 2.8 fisheye
• Lente Zenitar 16 mm f / 2.8 Fisheye

Zoom fisheye

• Canon EF 8–15  mm f / 4L Fisheye USM  - a lente pode ser usada como olho de peixe de quadro completo e olho de peixe circular em um filme de quadro completo de 35 mm ou DSLR, como as câmeras 5D (Mark I - IV); ele só pode ser usado como uma circular cortada ou como um olho de peixe de quadro completo em EOS DSLRs com sensores de tamanho APS-C / H (um bloqueio de zoom está incluído).
• Nikon AF-S Fisheye Nikkor 8-15  mm f / 3.5-4.5E ED - projetada para DSLRs FX de quadro completo da Nikon, esta lente é uma fisheye circular na extremidade curta da faixa de zoom e se torna uma fisheye de quadro completo por mais tempo distâncias focais.
• Tokina AT-X 10–17mm f3.4-4.5 AF DX - uma lente de zoom fisheye projetada para câmeras com sensor APS-C. Ela também é vendida como uma versão NH que vem sem para-sol integrado, então a lente olho de peixe pode ser usada em câmeras full frame. A lente também é vendida sob a marca Pentax.
• Pentax F 17–28  mm 1: 3,5–4,5 Fisheye  - a lente nasceu para câmeras de filme full-frame, para tomar o lugar da 16  mm f / 2.8 na era AF. Começa com uma  fisheye de 17 mm full-frame e chega ao final da excursão como uma distorção de 28  mm. Foi concebida como uma lente de "efeito especial" e nunca teve grandes vendas.
• Pentax DA 3,5-4,5 / 10-17 ED IF Fisheye é projetado para câmeras APS-C, mas pode ser usado em um full-frame após uma pequena modificação do capô.

Imagens de amostra

• 

  Uma imagem da entrada do museu do Louvre tirada com lentes fisheye Nikkor circulares de 7,5 mm f /5.6

• 

  Fisheye costumava capturar a sala inteira da Wells Cathedral Chapter House

• 

   Zoom da Canon 8–15 mm a 8  mm do BMW M3

• 

  Imagem capturada com uma  lente olho de peixe de quadro inteiro de 16 mm antes e depois do remapeamento para a perspectiva retilínea .

• 

  Comparação da função de mapeamento convencional (retilíneo) com quatro funções diferentes de mapeamento fisheye, dada uma distância focal constante.

Outras aplicações

As curvas da sede do ESO através de uma lente olho de peixe.

• Muitos planetários agora usam lentes de projeção fisheye para projetar o céu noturno ou outro conteúdo digital no interior de uma cúpula.
• Lentes olho de peixe são usadas em 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 fisheye para criar um ambiente envolvente para os pilotos, controladores de tráfego aéreo ou militares treinarem.
• Da mesma forma, o formato de filme IMAX Dome (anteriormente 'OMNIMAX') envolve a fotografia por meio de uma lente olho de peixe circular e a projeção da mesma em uma tela hemisférica.
• Cientistas e gerentes de recursos (por exemplo, biólogos, engenheiros florestais e meteorologistas) usam lentes olho de peixe para a fotografia hemisférica para calcular os índices do dossel das plantas e a radiação solar próxima ao solo. As aplicações incluem avaliação da saúde da floresta, caracterização de locais de dormitório de borboletas monarcas e manejo de vinhedos .
• Os astrônomos usam lentes fisheye para capturar a cobertura de nuvens e dados de poluição luminosa .
• Fotógrafos e cinegrafistas usam lentes olho de peixe para que possam aproximar a câmera o máximo possível para fotos de ação, ao mesmo tempo que capturam o contexto, por exemplo, no skate para focar na prancha e ainda reter a imagem do patinador.
• O "olho" do computador HAL 9000 de 2001: A Space Odyssey foi construída usando uma lente Fisheye-Nikkor 8 mm f / 8. O ponto de vista de HAL foi filmado usando uma lente 'olho-de-inseto' Fairchild-Curtis originalmente projetada para filmes no formato de cúpula Cinerama 360.
• O primeiro videoclipe a ser filmado completamente com lentes olho de peixe foi para a música " Hold It Now, Hit It " dos Beastie Boys em 1987.
• Em Computação Gráfica , imagens fisheye circulares podem ser usadas para criar mapas de ambiente do mundo físico. Uma imagem fisheye de grande angular de 180 graus completa se encaixa na metade do espaço de mapeamento cúbico usando o algoritmo apropriado. 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 fisheye 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.

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 do comprimento focal e do ângulo do eixo óptico. é medido em radianos . ${\ displaystyle r}$${\ displaystyle f}$${\ displaystyle \ theta}$${\ displaystyle \ theta}$

Comparação de funções de mapeamento

Sujeito	Túnel original a ser fotografado, com câmera olhando do centro para a parede esquerda.
	Normal	Olho de peixe
	Retilíneo	Estereográfica	Equidistante	Ângulo Equisolid	Ortográfico
Outros nomes	gnomônico, perspectiva, convencional	panorâmico, conformar, planisfério	linear, em escala linear	área igual	ortogonal
Imagem
Função de mapeamento	${\ displaystyle r = f \ tan \ theta}$	${\ displaystyle r = 2f \ tan {\ frac {\ theta} {2}}}$	${\ displaystyle r = f \, \ theta}$	${\ displaystyle r = 2f \ sin {\ frac {\ theta} {2}}}$	${\ displaystyle r = f \ sin \ theta}$
Notas	Funciona como uma câmera pinhole. As linhas retas permanecem retas (sem distorção). tem que 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 geram preços altos. ${\ displaystyle \ theta}$	Mantém ângulos. Esse mapeamento seria ideal para fotógrafos porque não comprime tanto objetos marginais. A Samyang é o único fabricante a produzir esse tipo de lente olho de peixe, mas ela está disponível com nomes de marcas diferentes. Esse 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 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 área (determinação do grau de nuvens). Este tipo é popular, mas comprime objetos marginais. Os preços dessas lentes são altos, mas não extremos.	Mantém a iluminância plana. Parece um orbe com os arredores situados em <máx. Ângulo de abertura de 180 °. Altamente distorcido próximo à borda da imagem, mas a imagem no centro está menos compactada.
Exemplos	(Numerosos)	Samyang f  = 7,5 mm f / 2,8 Samyang f  = 8 mm f / 2,8 Samyang f  = 12 mm f / 2,8	Canon f  = 7,5 mm f / 5,6 Coastal Optical 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	Canon f  = 15 mm f / 2,8 (1988) Minolta f  = 16 mm f / 2,8 (1971) Nikkor f  = 10,5 mm f / 2,8 Nikkor f  = 16 mm f / 2,8 (1995) Sigma f  = 4,5 mm f / 2,8 Sigma f  = 8 mm f / 4,0 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

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 acarrete alguma perda de detalhes nas bordas do quadro, a técnica pode produzir uma imagem com um campo de visão maior do que o de uma lente retilínea convencional. Isso é particularmente útil para criar imagens panorâmicas .

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

Veja também

Parte de uma série sobre
Projeção gráfica
Planar Projeção paralela Projeção ortográfica Projeção isométrica Projeção oblíqua Projeção em perspectiva Perspectiva curvilínea Perspectiva reversa
Visualizações Vista aérea Corte transversal Desenho em corte Desenho com vista explodida Lente olho de peixe Multiviews Panorama Visão do olho de verme Lentes de zoom
Tópicos Projeção 3D Anamorfose Axonometria Gráficos de computador Design auxiliado por computador Geometria Descritiva Desenho de engenharia Projeção de mapa Plano de imagem Planos (desenhos) Projeção (álgebra linear) Plano de projeção Geometria projetiva Estereoscopia Desenho técnico Comprimento verdadeiro Ponto de fuga Gráficos de videogame Visualizando o tronco
v t e

• Projeção azimutal equidistante
• Dashcam
• Efeito pequeno planeta
• Falsificação em miniatura
• Projeção estereográfica
• de: Fischaugenobjektiv lente Fisheye com mais informações em alemão

Notas

Referências

links externos

• Teoria da projeção Fisheye
• Vascon, Luca (2007). "a lista de peixes" . Arquivado do original em 7 de dezembro de 2016.
• Várias projeções fisheye
• Kumler, James "Jay"; Bauer, Martin (2000). Projetos de lentes olho de peixe e seu desempenho relativo . Simpósio Internacional de Ciência e Tecnologia Ótica. San Diego, Califórnia: SPIE. doi : 10.1117 / 12.405226 . URL arquivado alternativo