Proiezione fisheye

Circular Fisheye projection, with permission from Ben Kreunen
Proiezione fisheye circolare, con il permesso di Ben Kreunen
Fullframe Fisheye projection, with permission from Ben Kreunen
Proiezione fisheye full frame, con il permesso di Ben Kreunen

È una classe di proiezioni per mappare una porzione della superficie della sfera in una immagine bidimensionale, generalmente la pellicola di una fotocamera o un piano rilevatore. In una proiezione fisheye, la distanza dal centro dell'immagine a un punto è pressoché proporzionale all'angolo reale di separazione.

Generalmente si distinguono due tipi di proiezioni fisheye: circolare e fullframe. Comunque, entrambe seguono le stesse regole geometriche di proiezione; l'unica differenza risiede nel campo inquadrato: per quella circolare l'immagine circolare riempie (più o meno) completamente l'immagine, lasciando delle aree vuote agli angoli. In quella fullframe, invece, l'immagine rappresenta una porzione di quella circolare, e quindi non rimangono spazi vuoti sulla pellicola o sul sensore. Una proiezione fisheye circolare può essere fatta in fullframe utilizzando un sensore (o pellicola) di dimensioni più piccole (e viceversa), o inserendo un adattatore fisheye a un obiettivo zoom.

Non esiste una singola proiezione fisheye, è meglio invece parlare di classe di proiezioni di trasformazione a cui riferirsi con il termine fisheye utilizzate da vari costruttori di obiettivi e che hanno nomi quali proiezione ad angolo equisolido o fisheye equidistante. Meno comuni sono le proiezioni sferiche tradizionali che mappano immagini circolari, come quelle ortografiche (obiettivi designati generalmente con la sigla OP) o stereografiche. Fortunatamente, la maggior parte di queste proiezioni possono essere manipolate in maniera semplice. La seguente spiegazione è tratta da un intervento di Helmut Dersch (per il collegamento all'originale vedere più sotto):

\theta\, è l'angolo tra un punto nel mondo reale e l'asse ottico, che va dal centro dell'immagine al centro dell'obiettivo.

La lunghezza focale f di una comune lente fisheye corrisponde semplicemente a θ mentre la posizione radiale R di un punto nell'immagine sulla pellicola o sul sensore vale:

R = 2*f*sin\left(\frac{\theta}{2}\right)

Così per 90°, che sarebbe il valore massimo di theta per un obiettivo con un campo inquadrato di 180°, f=8mm, si ha R = 11,3mm, che è il raggio del cerchio d'immagine.

Questo modello di proiezione si applica al Nikon 8mm e al Sigma 8mm (che in realtà ha f=7,8mm). Questo è ciò che accade quando si guarda uno specchio convesso.

Alcuni vecchi obiettivi Nikon (per esempio il 7,5mm) cerca di avvicinarsi a una mappatura lineare (theta in rad):

R = f*\theta\,

e quasi ci riesce.

Nella maggior parte delle applicazioni pratiche, non si riscontrerà una grande differenza tra i due.

Comunque, un obiettivo rettilineare ha la seguente mappatura:

R=f*tan(\theta)\,

Si può dire che la maggior parte degli obiettivi fisheye recenti, seguono il primo schema di mappatura.

Il testo completo dell'email è reperibile sul sito di W.J. Markerink relativo all'analisi del fisheye.

Ulteriori informazioni sui fisheye e sulle loro distorsioni, da Bob Atkins Photography