Gesichtsfeld
Englisch: field of view
Der Raumwinkel, der mit dem Auge oder einem optischen Instrument beziehungsweise einer Kamera erfasst werden kann
Gesichtsfeld: der Ausschnitt der Welt, den Ihr Messinstrument erfasst
Das Gesichtsfeld, oder FOV (Field of View), ist die Winkelspreizung des Raums, den ein optisches System auf einmal erfassen kann. Sie wird in Grad gemessen, ausgehend von der optischen Achse (die Mittellinie durch die Linse oder den Spiegel), und erstreckt sich nach außen, bis die Bildränder abfallen. Ein enges Gesichtsfeld bedeutet, dass Sie einen kleinen, vergrößerten Ausschnitt der Welt sehen; ein breites Gesichtsfeld erfasst mehr Raum, aber mit weniger Vergrößerung.
Das Gesichtsfeld hängt von der Brennweite der Primärlinse oder des Spiegels und der Größe des Detektors oder Films ab, auf den es projiziert wird. Kürzere Brennweiten ergeben breitere Gesichtsfelder. Ein 50-mm-Objektiv an einer Vollformatkamera könnte ungefähr 46 Grad horizontales Gesichtsfeld bieten, während ein 200-mm-Teleobjektiv an derselben Kamera nur etwa 12 Grad erfasst. Bei Ferngläsern oder Spektiven geben Hersteller das Gesichtsfeld oft in einer standardisierten Entfernung an, beispielsweise das Gesichtsfeld bei 1000 Yards, gemessen in Fuß oder Metern statt in Grad.
Das tatsächliche Gesichtsfeld hängt auch von der Größe des Bildsensors, des Filmrahmens oder des Okular ab, durch das Sie das Bild betrachten. Zwei Objektive mit identischer Brennweite ergeben unterschiedliche Gesichtsfelder, wenn eines mit einem größeren Detektor gepaart ist. Das ist der Grund, warum Smartphonekameras mit kleinen Sensoren mit bescheidenen Brennweiten große Weitwinkeleffekte erreichen können, und warum der Wechsel von einer Spiegelreflexkamera mit Crop-Sensor zu einer mit Vollformatsensor Ihr Gesichtsfeld mit demselben Objektiv vergrößert.
Praktische Grenzen und Kompromisse
Konstrukteure sehen sich einer harten Einschränkung gegenüber: Sie können mit einem optischen System nicht gleichzeitig ein sehr breites Gesichtsfeld und hohe Vergrößerung erreichen. Das Vergrößern des Gesichtsfeldes bei kompaktem Objektiv erfordert, optische Verschlechterungen an den Rändern hinzunehmen, wo optische Fehler zunehmen. Weitwinkelobjektive müssen gegen Verzeichnung, Vignettierung und Feldwölbung korrigiert werden. Umgekehrt opfern hochmagnifizierende Systeme wie Mikroskopobjektive oder Fernrohre mit langer Brennweite das Gesichtsfeld, um Licht und Auflösung in einem engen Bereich zu konzentrieren.
In der Industrie und Wissenschaft ist die Wahl des Gesichtsfeldes praktisch. Überwachungskameras brauchen ein breites Gesichtsfeld, um eine Fläche mit weniger Geräten zu erfassen. Inspektionssysteme mit Mikroskopen akzeptieren ein winziges Gesichtsfeld, um feine Mängel zu erkennen. Wärmekameras bieten oft ein engeres Gesichtsfeld als Kameras mit sichtbarem Licht derselben physikalischen Sensorgröße, weil Infrarotwellenlängen länger sind und die Beugung die Auflösung begrenzt. Das Gesichtsfeld Ihres Instruments zu verstehen, zeigt Ihnen, was Sie tatsächlich sehen können, was Sie übersehen werden und ob Sie die Position ändern, zoomen oder mehr Kameras hinzufügen müssen.