¿Por qué la lente de la cámara es circular pero el sensor de imagen tiene forma rectangular?

Thahis para el A2A.

La conclusión es que la gente quiere imágenes cuadradas la mayor parte del tiempo solo por costumbre, y la nitidez de la imagen de las lentes es tan horrible en las esquinas del círculo de la imagen que también podría usar el centro y tener una mejor imagen.

Aquí hay un cuadrado dentro de un círculo:

Como puede ver, hacer un cuadrado tiene sentido ya que se ajusta dentro del círculo o los límites ópticos de la lente. Creará este tipo de imagen:

Es uniforme, permite enmarcar imágenes y se ajusta a los límites de lo que los primeros fotógrafos consideraron que las pinturas deberían presentarse como: rectángulos. Nadie hizo pinturas triangulares o trapezoidales en el siglo XIX, y se usaron marcos circulares o más comúnmente ovalados para retratos.

Ahora, para comparar, aquí hay un círculo dentro de un cuadrado:

Observe el espacio perdido y la falta de opciones de enmarcado. Intente hacer una hermosa fotografía bien enmarcada trabajando con algo que resulte esto:

Vea cómo se viñeta hacia los bordes y el hecho de que los bordes están increíblemente borrosos. Ahora intenta enmarcar algo, como el océano.

Mientras que con un sensor cuadrado obtendrías algo como esto:

Algo que tiene un plano central, el horizonte y un plano vertical, el sol y su reflejo. Ahora prueba una foto circular del océano:

Es un poco difícil hacer las cosas con eso, con el problema adicional de que cualquier línea que fotografíes tendrá que coincidir con los ejes del círculo para ser estéticamente agradable. El horizonte de este océano no lo hace, por lo que instintivamente se ve realmente extraño (al menos para mí).

Entonces, finalmente, ¿por qué usamos una película rectangular cuando podríamos estar usando una película circular? Porque cuando quieres un círculo, todo lo que tienes que hacer es enmarcar la cámara correctamente y puedes tener un retrato cuadrado o circular:

Por lo tanto, tener sensores cuadrados / hojas de película beneficia activamente la toma de imágenes, mientras que los campos de imágenes circulares no serían de utilidad práctica.

La lente genera una imagen circular de cierto tamaño (dependiendo de un tipo de lente de fotograma completo o de fotograma de recorte). El sensor que realmente captura la imagen es rectangular . Si la imagen circular creada por la lente es más grande que el sensor, se recorta en la forma del sensor. Este suele ser el caso.

Pero si usa una lente más grande en un sensor más pequeño (por ejemplo, una lente DX en un sensor FX) obtendrá una imagen circular que está acolchada de color negro para formar un rectángulo porque el sensor seguirá siendo un rectángulo.

Esta imagen puede ayudarlo a comprender mejor:


(Fuente de la imagen: Infografía: lentes full-frame vs crop factor)

Esto va muy, muy atrás. Una respuesta simple es que los humanos prefieren cuadrados y rectángulos.

¡Nuestra visión y nuestro cerebro como rectángulos!

Fisiológicamente, los humanos somos simplemente propensos a favorecer las imágenes rectangulares. Aquí hay una tabla de un campo visual mapeado por la NASA en la década de 1960. El área blanca central es el área de superposición entre los dos ojos.

Gracias a nuestra visión estereoscópica, aunque nuestra visión no es precisamente rectangular, es algo rectangular: un rectángulo podría estar bien inscrito en el centro visual más sensible y desperdiciar menos que un círculo. Debido a la superposición, tenemos un campo de visión horizontal de 180 grados, un campo de visión vertical de 130 grados.

Luego agregue el hecho de que los humanos preferimos en gran medida las líneas horizontales y verticales … eso está conectado a nuestros cerebros. Mire nuestra arquitectura: ventanas rectangulares, fuerte uso de líneas horizontales y verticales. Cuando un programa de ciencia ficción quiere representar una estructura alienígena, casi siempre se aleja de esto. Un buen alienígena probablemente obtendrá algo muy orgánico y fluido, un alienígena malo probablemente irá a algo puntiagudo, aleatorio o de aspecto insectoide. Cuando construimos edificios que se apartan radicalmente de estas líneas, se ven de otro mundo, extraterrestres o futuristas, para la mayoría de las personas.

El mundo del arte

Los humanos han estado pintando por más de 10,000 años. Las culturas prehistóricas hicieron pinturas en las paredes de las cuevas, en las rocas, etc. Y aunque todavía no estaban haciendo lienzos, estas pinturas eran típicamente de naturaleza rectangular.

Los artistas que se remontan a civilizaciones antiguas sabían sobre la proporción áurea, y a menudo modelaban edificios, esculturas y pinturas basadas en esta relación matemática. Lo que lleva a una pintura rectangular rectangular. Esta no era simplemente la forma de la imagen en su conjunto, sino que a menudo también se reflejaba en la imagen, ya que DaVinci era lo suficientemente ilustrativo como para ilustrarlo aquí:

Entonces, a lo largo de los siglos, la gente se acostumbró a la idea de que las pinturas eran generalmente rectangulares.

Y luego lo práctico: era simplemente más fácil estirar el lienzo sobre un marco rectangular que hacer un lienzo con alguna otra forma. Es cierto que ocasionalmente había pinturas redondas u ovaladas, pero incluso esas, la mayoría de las veces, eran lienzos rectangulares con un mate circular u ovalado.

Entra en la cámara oscura

Hoy en día, existe una amplia evidencia de que las primeras cámaras, específicamente la cámara estenopeica del tamaño de una habitación llamada Camera Obscura, fueron utilizadas por primera vez por artistas … mucho antes de que ideáramos cualquier tipo de película (hazte un favor y ve “Tim’s Vermeer” cuando puedas) .

Y, por supuesto, siendo los artistas habituales, tendían a pintar cuadros rectangulares, incluso dada la proyección circular de la cámara.

Eventualmente, obtuvimos cámaras reales (ver también: la respuesta de Dave Haynie a ¿Cuál es la marca de la primera cámara?) Con película real. Inicialmente, solo eran cajas de madera con un orificio o lente en un extremo y una abertura en la parte posterior. Dado que es mucho más fácil y funcional crear una caja de madera que, por ejemplo, una esfera de madera, la cámara era un cubo o un prisma.

Algunas de las primeras cámaras proyectaban un círculo en la película. Pero fue simplemente más fácil y más eficiente hacer que las placas de película sean rectangulares, por lo que con bastante rapidez, la cámara simplemente eligió una lente que cubriría toda el área rectangular de la placa fotográfica.

Estas placas húmedas dieron paso a placas secas, y las placas secas dieron paso a otros trucos. Un tipo llamado George Eastman primera emulsión seca en rollo de papel y vendió una cámara llamada Kodak. Esta cámara podría disparar 100 disparos, luego la devolvería a Eastman Company y le enviarían una nueva cámara y una caja de impresiones. Y, por supuesto, dado que ese rollo de papel, que contenía negativos, se imprimió por contacto para hacer las impresiones, las impresiones resultantes tenían exactamente el mismo tamaño que el rollo. Por lo tanto, solo tenía sentido usar toda el área de cada fotograma para maximizar el tamaño de la foto. Los rollos de papel finalmente fueron reemplazados por rollos de película, y teníamos una película que decía casi lo mismo durante 100 años.

Las realidades de las lentes reales

Incluso si realmente quisiera una imagen circular, probablemente no querría una imagen que capture los bordes de la imagen proyectada por una lente. La calidad de la imagen, el enfoque de la imagen en un plano, la iluminación, las distorsiones lineales, etc. son peores cerca de los bordes de la imagen del objetivo que en el centro. Entonces, al igual que recortamos el campo visual de arriba para ofrecer la mejor parte de nuestra visión arriba, hacemos lo mismo con nuestros lentes.

Para lentes del mundo real, puede encontrar un MTF (Función de transferencia de modulación) que muestra cómo la calidad disminuye a medida que se aleja del centro de una lente. Lea más aquí: MTF, resolución y contraste.

Cámaras electrónicas y videografía

En 1927, Philo T. Farnsworth demostró un tubo de “disector de imagen” que podía escanear e imágenes, reconstruido en otra habitación en un tubo de exhibición. Estos tubos tenían áreas sensibles que eran circulares, aunque el escaneo de electrones que usaban era rectangular, solo que era más fácil hacerlo de esa manera. De hecho, el sistema de medición bastante extraño que usamos hoy para la mayoría de los sensores de cámara se deriva directamente de los días de los tubos de imágenes circulares.

Los tubos de video están bien para los primeros días de la televisión, pero son útiles para la imaginación móvil. Por lo tanto, no fue hasta la invención del dispositivo acoplado por carga (CCD) que las imágenes electrónicas se convirtieron en una noción del consumidor. Los CCD se usaron primero en cámaras de video electrónicas analógicas y algunas cámaras analógicas basadas en cámaras de video como la Sony Mavica. Pero se mudaron al mundo digital. De cualquier manera, las fichas son fichas.

Esta es una imagen de una réflex digital muy temprana, la Kodak DCS520 de 1998. Y al lado, ves una oblea de los sensores de 2Mpixel de ese chip. Como la mayoría de los circuitos integrados, un CCD se realiza mediante litografía y varios pasos químicos en una sala limpia, comenzando con una oblea circular de silicio. Estas obleas son caras, y cuanto más grande es el chip, más cuestan. Así que realmente no quieres desperdiciar espacio. Y así, la forma más eficiente que asegura el área máxima por sensor y la mayor cantidad de sensor por oblea es cuadrada o rectangular.

Además, la idea de una cámara digital era entregar un reemplazo para una cámara de cine. En el caso de la DCS-520, Kodak estaba usando un cuerpo de cámara Canon EOS y añadiendo sus componentes electrónicos, por lo que esto cayó directamente en el sistema SLR de película de Canon del día. Que, por supuesto, ya usaba un plano de película rectangular, porque la eficiencia de las imágenes rectangulares en la película, como se mencionó, tiene el mismo valor que el del silicio.

Y si bien nos gusta CMOS, la idea de la cámara, el proceso de producción de chips es similar, la idea de que solo estamos cambiando el sensor pero dejando el resto de la fotografía en su lugar todavía está allí, etc. Todavía es rectangular.

Amigo … la imagen es en realidad circular, pero los ves como rectángulos porque lo ves en una pantalla rectangular … 😀

En serio, no tiene nada que ver con la lente. La lente genera una imagen circular de cierto tamaño (dependiendo de un tipo de lente de fotograma completo o de fotograma de recorte). El sensor que realmente captura la imagen es rectangular. Si la imagen circular creada por la lente es más grande que el sensor, se recorta en la forma del sensor. Este suele ser el caso.

Si continúa preguntando por qué el sensor es de hecho un rectángulo, esa es otra historia. Principalmente tiene que ver con el hecho de que las imágenes rectangulares son más agradables a la vista que las imágenes circulares. También para lentes redondas, los efectos de difracción parecen amplificarse alrededor de los bordes, por lo que tiene sentido recortar las porciones en los bordes.

Ahora, si quieres preguntar por qué la lente es redonda y no rectangular para que coincida con el sensor, la respuesta es que es la forma más fácil de hacer que enfocará la luz sin aberraciones geométricas. Una lente rectangular que coincidiera con la forma del sensor distorsionaría la imagen cerca de las esquinas, a menos que fuera significativamente más grande, tuviera lentes correctivos adicionales o software que la corrigiera. Todo esto agrega un gasto significativo en materiales o inversión de tiempo y esfuerzo; Es simplemente mucho más fácil y económico usar una lente redonda.

Sí, ciertamente puedes tomar fotos circulares. (No es necesario escribir para mantener el nivel del horizonte).

La cámara original ‘The KODAK’ de 1888 y la ‘No 1 KODAK’ de 1889 tomaron imágenes circulares en un rollo de papel o película, 100 imágenes por rollo. La decisión de utilizar imágenes circulares fue en gran medida práctica. En general, la gente parece preferir las imágenes rectangulares. Como ya se mencionó, las lentes circulares son más fáciles de hacer que las rectangulares, e incluso una lente rectangular necesitaría una porción central circular si quisiera que los reflejos desenfocados fueran circulares en lugar de rectangulares.

Algunas lentes de ojo de pez (es decir, gran angular, con un tipo especial de formación de imagen o ‘proyección’) están diseñadas para producir una imagen circular en el formato para el que están diseñadas. Cuando se diseñan de esa manera, se llaman lentes ‘ojo de pez circular’.

Si usa una lente diseñada para un formato pequeño en una cámara de formato más grande, puede obtener una imagen circular. Esto es particularmente fácil con las cámaras de visualización de gran formato, por ejemplo, aquellas diseñadas para usar con películas de 4 “x 5”. Podrías hacer fácilmente tu propia cámara de imagen circular rudimentaria.

En lo que respecta al desperdicio, recuerde que la película de 35 mm de uso común ‘desperdicia’ más del área de la tira original que las imágenes circulares (aproximadamente 32% frente a aproximadamente 22%), por lo que el argumento de ‘desperdicio’ no tiene mucha importancia credibilidad para el cine. También recuerde que con los negativos y las impresiones hechas con ellos, la valiosa plata se recupera fácilmente de las partes no utilizadas.

La lente es redonda y produce una imagen redonda. Es solo que esta imagen producida se recorta en la forma rectangular del sensor.

Piense en ello como si el rectángulo estuviera circunscrito por el círculo.

El tamaño de la lente es más grande que el sensor y se considera que el sensor es como un rectángulo cuyos cuatro puntos se encuentran en la circunferencia del círculo (lente).

Para mayor claridad, mira la imagen a continuación:
El círculo de imagen es lo que produce la lente y el rectángulo es lo que captura el sensor.

Puede leer más en esta URL: Cámaras del sensor de cultivo (APS-C) y confusión de lentes

Históricamente, los cuadros y dibujos pintados que precedieron a las fotografías utilizaron lienzos rectangulares.

Las primeras cámaras usaban cajas para exponer la película, con soportes de película rectangulares. La película fotosensible se hizo en láminas o tiras que se cortaron en rectángulos; los círculos desperdiciarían material.

El área de la película es tradicionalmente cuadrada o rectangular. Y así se ha seguido que los sensores digitales también son rectangulares. Siguiendo los estándares de un televisor, las imágenes digitales se organizan en filas y columnas, decididamente rectangulares.

La imagen emitida por una lente cilíndrica es redonda … la imagen se superpone a las áreas sensibles al sensor / película. La imagen adicional cae sobre las paredes negras (son negras y desconcertadas para que los reflejos no causen empañamiento de la película y pérdida de contraste) y se pierde para siempre.

Principalmente utilizamos imágenes rectangulares, grabados, imágenes en artículos, álbumes e internet. No pienses que va a cambiar.

Más recientemente porque es más eficiente apilar varios rectángulos juntos que círculos en la producción en masa.

De vuelta en el día, 35 mm fil, se veía así
Dado un rollo de película de 35 cm, como se ve arriba, puede ver cómo el rectángulo usaría todo el material disponible de una manera más eficiente que los círculos (lo que desperdicia material y, por lo tanto, desperdicia dinero).

Hoy en día, la imagen hecha de chips CMOS impresos en una oblea de silicio (que irónicamente es circular). Aquí nuevamente puede ver que el rectángulo usa el material de una manera más eficiente que los círculos

El objetivo del objetivo es dejar entrar la luz, enfocar el sujeto, corregir la cantidad de luz que ingresa a la cámara y ver a través del (visor). Además, la lente es una parte importante de una cámara, aunque la imagen no se forma en la lente misma. Mientras toma una fotografía, la lente permite que entre la cantidad correcta de luz en la cámara, que a su vez alberga un pequeño sensor de imagen.

Un sensor de imagen es un sensor que detecta y transmite la información que constituye una imagen. Lo hace convirtiendo la atenuación variable de las ondas (a medida que pasan a través de los objetos o se reflejan en ellos) en señales, las pequeñas ráfagas de corriente que transmiten la información. Las ondas pueden ser luz u otra radiación electromagnética. Hay 2 tipos de sensores disponibles ahora, CCD (dispositivo de carga acoplada / ahora desactualizado) y CMOS (metal-óxido-semiconductor complementario / utiliza un chip CMOS para el procesamiento de imágenes que es más rápido que los sensores CCD).

Es este sensor el que tiene forma rectangular y, por lo tanto, la fotografía rectangular.

Sensor de imagen (CMOS)

Cómo funciona


Espero poder explicarme. ¡¡Salud!!

Esta pregunta (en sus diversas versiones) tiene más de lo que la mayoría de las respuestas dan crédito. ¿Por qué desperdiciamos más del 40% de la información que llega a través de la lente al no tener un sensor circular …?

1. ¿Cómo ‘ven’ los humanos?

Dave Haynie señala un punto importante al afirmar que la visión estereoscópica normal de los humanos, el campo de visión que tenemos en nuestra existencia normal al aire libre, es de aproximadamente 180 grados horizontal y 130 grados vertical, más ‘rectangular’ que cuadrada o circular. Él agrega: ” Aquí hay una tabla de un campo visual mapeado por la NASA en la década de 1960. El área blanca central es el área de superposición entre los dos ojos “.

Por lo tanto, no sorprende que gran parte del arte clásico esté en formato rectangular. Encontrarás retratos circulares e incluso algunos paisajes circulares, pero estos son raros. Hay un argumento que a veces se ve que los humanos encuentran formas cuyas dimensiones tienen la relación Phi (1.618, ‘el número de oro’) particularmente agradable que, como ex matemático, encuentro intrigante, pero la razón es bastante dudosa. https://www.goldennumber.net/art

2. Historia

Érase una vez la película en la parte posterior de la cámara (y su desarrollo e impresión) fue un gasto importante para los fotógrafos. Usarlo de manera eficiente importaba: aunque el recorte era ciertamente posible incluso en los días previos al zoom, muchas personas no se molestaron y felizmente usaron el formato Leica 36 por 24 mm (o uno de sus imitadores como el cuadrado de 26.5 mm de Kodak instamatic) como un hecho para todos sus huellas o diapositivas.

Luego vino el SLR (más tarde el DSLR). Un aleteo de espejo sobre un sensor circular o cuadrado tendría que ser más grande, más pesado y más costoso que un aleteo sobre el borde corto de un sensor rectangular. Resultado: más rectángulos y menos cuadrados.

3. Hoy – costo del sensor

Esos espejos aleteadores en las réflex digitales todavía van a funcionar durante unos años más, pero a largo plazo, el único costo de hardware relevante (aparte de la lente) será el del sensor. Aquí el costo es aproximadamente proporcional al área del sensor; por lo tanto, desde la trigonometría simple, un sensor circular que contiene dentro de él un rectángulo completo de relación 3: 2 sería aproximadamente 1.7 veces más grande y 1.7 veces más costoso (o si prefiere un 4: 3 sensor y sensor cuadrado las relaciones son 1.64 y 1.57, respectivamente). Por lo tanto, el costo adicional de permitir que su cámara de fotograma completo permita capturar la imagen circular completa podría ser tan bajo como el 70% del costo actual del sensor. (88% si, como algunos argumentan, el costo de un sensor es proporcional al tamaño de la plantilla de la que está estampado).

4. ¿Cuánto tiempo quieres pasar en el procesamiento posterior?

Imagine que tiene una cámara con un sensor circular: necesitará el software que le permita elegir entre una imagen circular, un rectángulo horizontal ‘horizontal’, un rectángulo vertical ‘vertical’ y quizás también un cuadrado, pero lo más importante que necesitará para aprender a usarlo. O pase tiempo recortando su imagen circular después de tomar la foto. La mayoría de las personas no querrán la molestia adicional: en el mercado actual, más de un clic para tomar la foto y uno o dos más para publicarlo en línea reducen la participación en el mercado …

5. Calidad de imagen: incluso las lentes circulares no son completamente circulares

Si examina las lentes, encontrará que algunas de las más caras ya están limitadas a producir una imagen más pequeña que un círculo. Los parasoles rectangulares y los deflectores internos rectangulares están diseñados para reducir la luz parásita que degradaría la calidad de esa imagen rectangular . Claro, estas lentes podrían producirse fácilmente en una versión amigable para sensores circulares con parasoles circulares y sin deflectores internos rectangulares, pero cualquier imagen rectangular sería de menor calidad debido al destello adicional (luz dispersa que rebota dentro de la cámara). No puedes tener tu pastel y comértelo.

6. Realidad comercial

Técnicamente, tener un sensor circular es fácil y utiliza más las lentes existentes que las rectangulares actuales; Como los costos del sensor continúan disminuyendo, el sensor más grande no será prohibitivo, pero la mayoría de la gente quiere terminar con imágenes rectangulares la mayor parte o todo el tiempo y recortar de una imagen circular es una molestia, por lo que necesitará un software inteligente en la cámara para ayudarte ¿Cómo comercializas la idea? Bueno, ya no hay necesidad de girar la cámara 90 grados para obtener una imagen de ‘retrato’. Nunca tiene que preocuparse por los horizontes de nivel al tomar una foto, ¡lo arregla más tarde simplemente girando el círculo! La montura de la lente podría ser la misma que cualquier montura de lente existente, por lo que no es necesario producir nuevas lentes, aunque las lentes con deflectores rectangulares no serían totalmente compatibles y causarían confusión al cliente. El enigma del visor podría resolverse adaptando el concepto de telémetro de Leica. De nuevo, ¡no nos encanta hacer eso! – Pero tal vez alguien tenga una solución aún mejor. Todavía puede suceder, pero no esperes que sea un gran vendedor. http: //photographyhappenings.blo

Primero, es un hecho conocido, mientras que las lentes capturan una imagen en toda la circunferencia del vidrio, cualquier degradación ocurre en las partes externas de la imagen, por lo tanto, al cortar esas partes se obtiene una imagen general más nítida en un formato rectangular. Esto lleva a la siguiente pregunta, “¿Entonces por qué las imágenes no son cuadradas?”

Otra buena pregunta, ya que tiene sentido recortar la degradación por igual desde todos los lados, lo que resulta en un cuadrado. Sin embargo, cualquier diseñador le dirá que un rectángulo es más agradable a la vista, ya que naturalmente tendemos a ver más a través de nuestros propios ojos en un formato horizontal. Este formato rectangular también nos permite disparar a la vertical más poderosa.

Aunque ha habido cámaras de formato cuadrado en el pasado, como la cámara Kodak 126 Instamatic, básicamente un formato cuadrado de 35 mm, y el más conocido entre los fotógrafos profesionales fue el formato mediano, formato cuadrado de 2¼.

Yo mismo utilicé el formato cuadrado en la escuela secundaria como fotógrafo. La cámara elegida por mi instructor de fotoperiodismo para sus fotógrafos fue la cámara de formato medio Yashica Mat 120G. La imagen cuadrada que produjo la cámara era de 2 ¼ pulgadas cuadradas en cada lado, muchas veces más grande que un negativo de 35 mm, lo que nos permite un amplio espacio para recortar imágenes rectangulares en formato horizontal o vertical.

Entonces, mientras más pensaba en esa pregunta, decidí encontrar algunas respuestas propias (de manera humorística) y algunas otras preguntas que me encantaría saber sobre las respuestas. Entonces, primero, aquí están algunas de mis suposiciones sobre por qué capturamos en formato rectangular frente a formato redondo, aunque usamos lentes redondos:

• Las lentes rectangulares proporcionarían barriles de lentes que serían difíciles de enfocar. Imagine girar un rectángulo, enfocar el anillo, sin mencionar la colocación de filtros rectangulares.

• Encontrar marcos para cuadros sería interesante, ahora tendríamos marcos de diferentes tamaños de circunferencia.

• Habría toneladas de desperdicio de papel porque el papel está en formato rectangular, por lo que las impresiones redondas crearían un ambiente no verde.

• Los monitores de computadora redondos para ver fotos no tienen sentido.

• Se hace difícil alinear correctamente las imágenes redondas en cuadros y colgarlas exactamente de la forma en que fueron capturadas.

• Si el video adoptó formatos redondos, los televisores tubeless de hoy en día aparecen como un tubo grande.

• Nuestros teléfonos inteligentes también serían redondos para ver las imágenes correctamente. Ahora, ¿te imaginas fotos redondas de Instagram en lugar de su formato cuadrado actual? Peor aún, si dejó caer su teléfono, ¿puede imaginarlo rodando cuesta abajo?

• Las vallas publicitarias se volverían redondas agregando una percepción de visión de túnel.

• Si las pantallas de los teatros fueran redondas, ¿estaríamos sentados en túneles viendo películas en lugar de salas de teatro rectangulares? ¿Te imaginas la acústica solo?

• La regla de los tercios requeriría una revisión.

Ahora aquí están algunas de mis preguntas sobre otras cosas en la vida:

• ¿Por qué el tocino en los Estados Unidos se corta en tiras rectangulares y el tocino canadiense en trozos redondos?

• ¿Por qué de todos los fiambres bolonia es redonda sabiendo que irá en un pedazo de pan cuadrado?

• ¿Por qué Wendy’s hace hamburguesas cuadradas de hamburguesas para sus bollos redondos?

• Si hicieras rosquillas cuadradas, ¿tendrías agujeros cuadrados para rosquillas?

Estoy seguro de que hay muchas otras preguntas interesantes y humorísticas que pueden fascinarnos con las respuestas, pero en última instancia, hay muchas razones lógicas por las que los lentes son redondos y los dispositivos de captura, así como las impresiones son rectangulares. Como no soy un científico fotográfico, solo puedo referirme a lo obvio, vemos en un formato horizontal, recortar la imagen en un formato rectangular nos deja la parte más nítida de la imagen y solo tiene sentido común cuando se trata de imprimir.

Solo lo digo como es, soy lo que soy. ¡Espero que eso ayude!

La lente puede ser circular, pero el sensor de la cámara que captura la imagen (es decir, convierte la energía de la luz en señal eléctrica) es cuadrado.

Las lentes son circulares


Pero el sensor en el interior siempre es cuadrado para que la imagen producida pueda coincidir con la forma de los dispositivos de visualización (LCD, CRT)

Las lentes se hacen circulares para proporcionar una distorsión mínima de los haces de luz (que constituyen la imagen) que la atraviesan.
Además, es más fácil fabricar (es decir, girar, pulir y pulir) las lentes redondas ya que no tienen esquinas.

Porque las impresiones y las imágenes generalmente se producen en forma rectangular o cuadrada.

Y las lentes cuadradas son imposibles de hacer.

Un sensor redondo sería solo un desperdicio de sensor potencial en la oblea para cortar también un montón de círculos. Se desperdician tantos sensores potenciales porque tienes que tirar los bits entre ellos. La diferencia de costo entre los sensores de fotograma completo y de cultivo se debe en parte a la gran reducción en los sensores que se pueden cortar de una sola oblea mientras se producen, aquí hay más discusión sobre este “lente de lente circular versus sensor de rectángulo” desajuste: ¿Por qué los sensores de la cámara no son redondos?

Estás mirando el lugar equivocado.

La razón por la cual su imagen es cuadrada tiene poco que ver con la lente. Lo que importa aquí es el sensor (o la película en ese entonces).

La lente da una imagen que generalmente es un círculo (como señaló, es circular después de todo …). Pero este círculo a menudo es recortado por el sensor que captura solo un área rectangular predefinida (para la cual la superficie, y en ocasiones la relación de aspecto, puede variar. La norma para un “cuadro completo” es un rectángulo de 3: 2 con una diagonal de 35 mm a medida que se convertía un formato muy popular en el siglo pasado).

El problema es que la lente proyecta un círculo para el cual el diámetro es al menos la diagonal del cuadrado de su sensor / película y el sensor está completamente en este círculo. Como resultado, captura solo una parte de la imagen capturada en una forma rectangular fácil de manejar que presenta muchas ventajas tanto en términos de costo, facilidad de visualización, …

Dicho esto, no siempre es el caso. Si coloca una lente que no está diseñada para su cámara sin la corrección adecuada de la proyección, puede terminar con un círculo que no cubre completamente su sensor (y luego el área no cubierta probablemente aparecerá negra o muy ruidosa).

También hay algunas lentes especializadas que hacen esto a propósito. El ejemplo más conocido es la lente de ojo de pez circular que, no solo es una lente de ojo de pez (es decir, un ángulo muy amplio a costa de mucha distorsión), sino que tampoco “respeta” su especificación de formato y, en cambio, se asegura de que su círculo de proyecto sea más pequeño que el sensor de tal manera que esté completamente capturado por él (en general, su diámetro proyectado está cerca de la altura del sensor). Estas son lentes muy especializadas, pero demuestran al menos que en la lente se proyecta un círculo, no un rectángulo.

La lente podría hacerse rectangular, pero eso sacrificaría innecesariamente el brillo de la imagen o la calidad de la imagen.
Desde cualquier punto del sujeto, los rayos de luz son capturados por toda la superficie de la lente y se enfocan para producir el punto correspondiente en la imagen. Es decir, toda la lente redonda se usa para crear cualquier punto dado en la imagen.
Si la lente se recortara en una forma rectangular, la imagen perdería brillo. Ahora es normal usar una apertura variable para controlar el brillo de la imagen, y esto tiende a mejorar la calidad de la imagen. El uso de una lente rectangular daría una imagen más oscura, pero la calidad no mejoraría en la misma medida.
Más importante aún, generalmente es deseable hacer que la lente capture la mayor cantidad de luz posible. Un círculo es la forma óptima para lograr esto. Intentar capturar la misma cantidad de luz con una lente rectangular daría como resultado aberraciones considerables y pérdida de calidad de imagen, o incluso podría ser físicamente imposible, ya que las esquinas del rectángulo serían parte de un círculo mucho más grande.

Como con la mayoría de las cosas en la vida, solo sigue el dinero.

Los marcos circulares son mucho más caros de fabricar tanto en mano de obra como en materiales. Un marco rectangular consta de cuatro palos rectos sujetos en las esquinas.

¿Alguna vez trataste de cortar un círculo perfecto con una tijera? La película circular o el papel requieren un troquel costoso para cortar de manera eficiente, dejando una cantidad significativa de desperdicio. Las formas rectangulares se pueden cortar fácilmente de un rollo maestro con una rueda de corte y un cortador recto dejando poco desperdicio.

El uso de formas rectangulares en un rollo de película maximiza el tamaño de la imagen (y, por lo tanto, la calidad) y reduce el desperdicio.

Mis compañeros mayores recordarán que los tubos de TV eran originalmente redondos, pero la imagen era rectangular. Transmitir una matriz rectangular es mucho menos complicado que una matriz circular. Incluso en el mundo digital actual, los televisores y monitores rectangulares son menos costosos de fabricar.

Y, como han señalado varias respuestas, las lentes de vidrio son más fáciles de fabricar y operar cuando son redondas. Entonces las lentes redondas cuestan menos. La luz que “desperdician” arriba y al lado de la película / sensor rectangular no cuesta nada.

Por lo tanto, hacer coincidir una imagen rectangular con una lente rectangular parecería la solución más elegante, pero más costosa de ejecutar. Ahora a la pregunta de seguimiento obvia, ¿por qué las ruedas redondas van en autos rectangulares?

La pregunta debería ser al revés … ¿Por qué hacemos que la imagen sea rectangular, a pesar de que la lente produce una imagen redonda?

La razón es porque tenemos dos ojos. Y, por lo tanto, preferimos mirar imágenes rectangulares (o al menos, elipsoidales), y no imágenes redondas. Vemos más ancho que luego vemos altura.

Mucho antes de que se inventara la cámara, estábamos haciendo pinturas. Y todos son rectangulares, no redondos. Round no se adapta muy bien a nuestra visión. Elipsoidal funciona, pero los rectángulos son más fáciles de enmarcar, y nos gusta el efecto. Incluso al pintar sobre un trozo de madera, que podría tener cualquier forma, preferimos rectángulos.

Entonces, cuando se inventó la fotografía, a pesar de que la lente produce una imagen redonda, creamos superficies fotosensibles rectangulares. Con el rollo de películas, hay aún más razones para hacer rectángulos, ya que facilita los rollos de película.

Con digital, los rectángulos también son más fáciles de producir.

Podríamos usar cuadrados … pero esos son desagradables de ver. Rectángulos de mucho mejor para ver, ya sea horizontal o vertical.

Por lo tanto, es una combinación de facilidad de producción y preferencia para ver que utilizamos sensores de imagen rectangulares.

Hacer que la lente haga imágenes rectangulares es inútil. Hace que la producción de la lente sea 10 veces más costosa, casi sin beneficio. La única parte de la lente en la que tenemos en cuenta el rectángulo de la imagen es el parasol. (Los parasoles con forma de pétalo en los lentes gran angular). Porque funciona mejor y no cuesta nada más. Pero cortar una lente redonda en un rectángulo es un trabajo enorme, sin ganancia. Y hace que el enfoque sea mucho más difícil, ya que no se le permitiría girar la lente.

Por lo tanto, hacemos que el sensor de imagen tenga un tamaño que sea fácil de producir y agradable de ver. Y mantenemos la lente circular, porque es mucho más fácil de producir y no hace nada malo a la imagen detrás de ella.

Bueno. Es hora de volver a lo básico.

Una cámara consiste básicamente en dos sistemas:
1. Sistema óptico, que es responsable de converger la luz reflejada de nuestro sujeto.
2. Sistema de imágenes, que es responsable de la formación de imágenes.

Las lentes utilizadas en la cámara son parte del sistema óptico, mientras que la formación de imágenes depende del sistema de imágenes. La formación de imágenes en las cámaras se logra mediante el uso de sensores rectangulares , como APS, CMOS, etc.
Hay muchos tipos de sensores que se usan actualmente, pero una cosa que es común con todos ellos es que todos tienen forma rectangular.

Por lo tanto, la imagen formada en el sensor es rectangular. Es como dibujar una imagen en un papel rectangular. No importa lo que dibujes, el papel permanecerá rectangular a menos que cambies su forma.

Entonces, si desea tomar imágenes circulares o triangulares, debe desarrollar un sensor de esa forma.
Buena suerte. 🙂

¡Malditos ingenieros, hicieron que los sensores fueran cuadrados (o rectangulares)! ¡Y no fueron los primeros, la industria cinematográfica abusó del formato rectangular en los fotogramas de la película! ¡Esos estúpidos!

Eso es. La lente proyecta una imagen circular. Una parte de ella no es utilizada por el estúpido que usa un sensor rectangular. Puede ganar millones si toma este estúpido diseño y lo transforma en circular, usando toda la luz proyectada por las lentes y produciendo una imagen circular. Bueno, tendrá que cambiar la pantalla LCD trasera utilizada para ver las imágenes. ¡No hay problema! Solo un poco más de ingeniería. ¡Espera, la cámara también es rectangular! Eso es una conspiración! ¡La “conspiración del rectángulo”! Todo en fotografía es cuadrado o rectangular. Bueno, casi. Están el triángulo de exposición (¡un rectángulo disfrazado!) Y la rueda de colores (¡al menos!).

No importa qué tipo de lente use (deje que sea una lente gran angular o de ojo de pez extrema de una distancia focal muy baja), en última instancia, la imagen se formará en el sensor, que siempre tiene forma rectangular. O, en otras palabras, al tomar una fotografía, convertimos un mundo multidimensional de resolución infinita en una imagen digital bidimensional de resolución fija. (dependiendo del recuento de megapíxeles del sensor)

Desde el momento en que se utilizaron las películas fotográficas para tomar fotografías, el elemento sensor final o la película siempre ha sido tradicionalmente una superficie plana / rectangular.

También una razón técnica importante: los sensores se fabrican utilizando técnicas de fabricación de semiconductores, en las que imprimen múltiples circuitos de sensores en una oblea de silicio. Hoy en día, estas obleas pueden tener un diámetro de 300 mm y los fabricantes se están moviendo hacia un diámetro de 450 mm. Se pueden imprimir muchos sensores en obleas de ese tamaño. Los sensores se colocan en mosaico sobre la oblea para usar eficientemente el espacio disponible y de una manera que los haga fáciles de cortar en “troqueles” (o los sensores individuales, en este caso). El proceso se llama cortar en cubitos. La forma más rentable para troqueles es rectangular . Por lo general, se usa una sierra o un escriba para cortar las obleas en línea recta. Imagínese si se supone que los troqueles (sensores en este caso) fueran redondos (el costo de corte será demasiado y también conducirá a un mayor desperdicio del material de la oblea).

Aquí también adjunto la comparación del tamaño del sensor de varios tamaños estándar para su referencia.

Dado que el sensor está hecho rectangular, ahora pensarás que ¿por qué hacemos nuestras lentes redondas y no rectangulares?

Las lentes hechas de vidrio de alta calidad generalmente se muelen con tornos. Es más fácil hacer girar, pulir y pulir una lente redonda en estas máquinas porque no hay bordes para atrapar las herramientas a medida que la lente gira. También es consistente con la simetría óptica que intentan lograr en la lente terminada.

Las lentes que no son redondas generalmente se cortan de lentes redondas, nuevamente un paso que agrega costos a la producción del conjunto de lentes. Las lentes no necesariamente tienen que ser redondas.

Como he dicho anteriormente, la forma de la lente no determina la forma o calidad de la imagen (aparte de la difracción causada por los bordes, que pueden mitigarse, y algunos efectos de aberración de segundo orden, tal vez), y en su mayor parte, cada punto La lente puede recoger la luz de cada punto del objeto y enfocar cada punto en el plano de la imagen. Ya he señalado que cambiar la forma de la lente aumenta el costo. Realmente no hay ninguna razón práctica (generalmente) para cambiar la forma.

Una razón más: la capacidad de captación de luz de cualquier superficie depende en gran medida del área expuesta, mientras que parte de la calidad óptica disminuye (o es más costoso corregirla al mismo nivel) con la dimensión máxima. Un círculo minimiza la dimensión máxima para un área en particular.

Espero que esto ayude.