concept

champ de vision

L'étendue angulaire du ciel qu'un instrument peut observer en une seule fois.
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Description

Pour l'œil humain, le champ de vision est d'environ 130 degrés en vertical et 200 degrés en horizontal (y compris la vision périphérique), mais seule une petite région centrale, la fovéa, offre une acuité élevée. C'est pourquoi nous bougeons les yeux et la tête pour explorer une scène. En photographie et en vidéo, le champ de vision est déterminé par la distance focale de l'objectif et la taille du capteur ; un objectif grand angle a un grand champ de vision, tandis qu'un téléobjectif a un champ étroit. En réalité virtuelle et en réalité augmentée, le champ de vision est un facteur clé de l'immersion, des champs plus larges procurant un sentiment de présence plus convaincant.

Histoire

Le concept de champ de vision est compris depuis les débuts de l'optique, Galilée et Kepler ayant conçu des télescopes avec des champs de vision spécifiques. Le terme s'est formalisé au XIXe siècle avec le développement de l'astronomie photographique. Les grands relevés modernes à champ large ont commencé au XXe siècle avec les chambres de Schmidt, conçues spécifiquement pour fournir de grands champs de vision pour les relevés du ciel.

Comment ça marche

Le champ de vision est déterminé par la géométrie du système optique. Pour une lentille simple, le champ de vision est donné par l'angle sous-tendu par le capteur d'image (ou le film) au point nodal de la lentille. Mathématiquement, il est approximativement 2 * arctan(d / (2f)), où d est la dimension du capteur et f la distance focale. Une distance focale plus courte ou un capteur plus grand augmente le champ de vision. Dans les télescopes, le champ de vision est également affecté par l'oculaire ou la caméra fixée au plan focal. Pour les relevés à champ large, les télescopes sont conçus avec des rapports focaux courts (optique rapide) et de grands détecteurs, utilisant parfois plusieurs CCD disposés en mosaïque pour couvrir une plus grande surface.

En pratique

Le champ de vision est utilisé dans la conception de télescopes pour les relevés astronomiques, de caméras pour la surveillance et la photographie, et de systèmes optiques pour les véhicules autonomes. En médecine, les endoscopes et les microscopes chirurgicaux sont conçus avec des champs de vision spécifiques pour équilibrer visualisation et maniabilité.

Anecdote

Le champ de vision de l'œil humain est d'environ 200 degrés en horizontal, mais si vous tenez votre pouce à bout de bras, il couvre environ 2 degrés—la même taille angulaire que la pleine Lune.

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