사진에서 물체의 거리를 어떻게 계산합니까?

수평선에서 풍차 사진을 찍었다면 센서 크기와 렌즈의 초점 거리 및 촬영과 관련된 기타 요소를 알고 있다면 사진이 물체와 얼마나 멀리 떨어져 있는지 계산할 수 있습니까?

필요한 유일한 다른 요소는 실제 물체의 높이입니다 (그렇지 않으면 카메라에 훨씬 가까운 모델을 촬영할 수 있음).

수학은 실제로 그렇게 복잡하지는 않습니다. 센서의 물체 크기와 실제 물체의 크기 비율은 초점 거리와 물체까지의 거리 사이의 비율과 같습니다.

센서의 물체 크기를 계산하려면 높이를 픽셀 단위로 계산하고 이미지 높이를 픽셀 단위로 나누고 센서의 물리적 높이를 곱하십시오.

따라서 전체 합계는 다음과 같습니다.

이 방정식을 온전하게 확인합시다.

다른 모든 것을 일정하게 유지하고 초점 길이를 늘리면 거리가 증가합니다 (초점 거리가 분자에 있으므로). 이것은 하나의 물체를 같은 크기의 다른 물체 크기로 만들기 위해 렌즈를 줌해야 할 경우 첫 번째 물체가 더 멀어져 야한다는 것입니다.

다른 모든 것을 일정하게 유지하고 객체의 실제 높이를 높이면 실제 높이가 다른 두 객체가 이미지에서 동일한 높이로 나타나는 것처럼 거리가 다시 증가합니다.

다른 모든 것을 일정하게 유지하고 이미지 높이를 높이면 자른 이미지와 잘리지 않은 이미지에서 같은 크기의 두 객체가 같은 크기로 나타나는 것처럼 거리가 증가합니다. 자르지 않은 이미지에서 더 멀리 떨어져 있어야합니다.

다른 모든 것을 일정하게 유지하고 객체 높이를 픽셀 단위로 늘리면 거리가 줄어 듭니다 (우리는 현재 분모에 있습니다).

마지막으로 모든 것을 일정하게 유지하고 센서 크기를 늘리면 거리가 줄어 듭니다. 소형 (20mm가 긴 렌즈 인 경우) 소형 렌즈로 촬영하고 DSLR (대형 센서)로 촬영하면 동일한 크기의 물체 두 개가 같은 높이 (픽셀)로 표시됩니다 20mm가 광각 렌즈 인 경우 DSLR 이미지의 물체는 같은 크기이지만 광각 렌즈로 나타나기 때문에 더 멀리 떨어져 있어야합니다.

@ matt-grum에서 언급했듯이 물체까지의 거리를 추정하는 가장 간단한 공식은 핀홀 투영 공식입니다 .

여기서 x 는 센서의 물체 크기, f 는 렌즈의 초점 길이, X 는 물체의 크기, d 는 절점에서 물체까지의 거리입니다. x 및 f , X 및 d 는 동일한 단위로 측정됩니다 (예 : mm 및 m) 지속적으로 ( x 를 계산 하려면 센서의 픽셀 크기를 추정해야합니다. 5.008e-3mm / px, 즉 100px 길이의 이미지는 x = 50.08e-3mm에 해당합니다 .

다음에서는 객체의 크기 ( X )를 알 수 없으며 알려진 매개 변수는 x (이미지 크기)와 f (초점 길이)라고 가정합니다.

문제는 가로 샷의 피사계 심도가 일반적으로 매우 크기 때문에 핀홀 공식을 적용 할 수 있기 때문에 작은 물체가 카메라에 매우 가까이 있거나 큰 물체 인 경우 한 사진에서 알 수 없다는 것입니다.

이 문제를 해결하기 위해 거리를 측정하기 위해 두 개 이상의 이미지를 사용할 수 있습니다. 두 카메라 위치 사이의 모든 각도와 거리를 측정 할 수 있으면 원격 물체까지의 거리도 계산할 수 있습니다. 그러나 모든 각도를 측정하는 것은 쉬운 일이 아닙니다.

더 쉬운 방법은 이미지 중앙에 객체가있는 객체와 동일한 선에있는 두 장의 사진을 찍는 것입니다. 첫 번째 사진에서 물체까지의 거리를 d₁ 로하고 이미지 크기를 x₁로합니다 .

그런 다음 카메라 의 미터를 물체를 향해 직접 움직이면 두 번째 사진에서 x size 보다 약간 큰 이미지 크기 x₂ 가됩니다 .

( 참고 : 다음 표현식의 분모는 "d1"대신 "d2"또는 "d1-s"여야합니다.

우리에게주는

s 가 이미지 크기에 크게 영향을 미치지 않는 경우 , 거리를 안정적으로 추정 할 수 없으며보다 복잡한 방법을 사용해야합니다. 차이 x₂-x₁ 가 클수록 좋습니다.

나는 그것이 오래된 실이라는 것을 알고 있지만,이 질문은 때때로 나타나고 있습니다. FWIW, 이미지에서 물체 거리를 계산하는 계산기를 추가했습니다.

http://www.scantips.com/lights/subjectdistance.html

여전히 작동하려면 값을 알아야합니다. 그 중 하나는 대략 실제 높이입니다. 거기에서 논의했다.

예를 들어, 물 높이 1 피트 위에 서있는 경우 엄지 손가락을 들으면 수평선에서 3 마일 거리에있는 경우와 같이 몇 가지 기본 "엄지 손가락 규칙"과 관련된 거리를 추정하는 해상 방법을 조사하는 경우 공식을 사용하는 대신 팔 길이는 당신이보고있는 대상이 100 피트 높이입니다.

간단한 답변-아니요. 두 개의 변수와 하나의 방정식 만 있습니다.