¿Qué es el FOV? - Aprende todo sobre el campo de visión

Al momento de capturar imágenes con una cámara o con la vista, el campo de visión se puede ver limitado por muchos factores. Sin embargo, tanto nuestros ojos como la lente de una cámara cuentan con un campo visual y ángulos determinados. En este artículo, se explica qué es el fov y su relación con dicho campo, además de las medidas que abarca según la distancia focal.

¿Qué abarca el campo de visión?

En las artes gráficas, el campo de visión (FOV) juega un papel fundamental para el desarrollo de su actividad, en ese sentido, FOV es una medida que indica la extensión angular de la escena que se observa a través de un dispositivo óptico, como el ojo humano o una cámara digital o una webcam.

El FOV depende de la distancia focal de la lente, el tamaño del sensor o la retina, y la distancia al objeto observado. En ese sentido, el campo de visión se trata del ángulo sólido que abarca la escena visible a través de un dispositivo óptico. Se puede expresar en grados, radianes o como una proporción entre la anchura y la altura de la imagen. Así, el FOV determina la cantidad de información que se captura y procesa en el dispositivo óptico.

Enfoque de ojos

El enfoque de ojos con el FOV o el enfoque ASM en una cámara portátil depende de varios factores. En primer lugar, la distancia focal de la lente, que es la distancia entre el centro óptico de la lente y el punto donde se enfocan los rayos paralelos al eje óptico. De modo que, cuando hay una distancia focal pequeña, mayor es el FOV y viceversa.

Otro elemento es el tamaño del sensor o la retina, que se define como la superficie donde se proyecta la imagen formada por la lente. Allí, cuando hay mayor tamaño del sensor o la retina, entonces el FOV es más grande. Ahora bien, la distancia al objeto observado se trata de la distancia entre el dispositivo óptico y el objeto que se quiere ver.  Donde si la separación con respecto al objeto es grande, menor es el FOV.

Objetos en visión periférica

Los objetos en visión periférica son aquellos que se ubican fuera del centro del campo de visión, pero que aún se pueden detectar por medio del dispositivo óptico. En ese sentido, la visión periférica permite tener una noción del entorno sin necesidad de mover la cabeza o los ojos, este proceso tiene utilidad cuando se quiere detectar movimientos, cambios de luz o amenazas potenciales.

Hay que destacar que la visión periférica cuenta con menor resolución y nitidez que la visión central, debido a que hay menos receptores sensibles a la luz en las zonas periféricas del sensor o la retina. Además, tiene una menor capacidad para distinguir colores y formas que la visión central.

¿Cuánto es el FOV del ojo del ser humano?

El FOV del ojo humano se describe como el ángulo que abarca la escena visible por un solo ojo, así, el FOV del ojo humano varía según el individuo, pero se estima que tiene un promedio de unos 200 grados al horizonte y unos 130 grados de forma vertical.

Sin embargo, no toda esta extensión se percibe con la misma claridad, puesto que solo una pequeña parte del centro (unos 2 grados) corresponde a la fóvea, es decir, la zona con mayor densidad de conos dentro de la retina. Por lo tanto, el FOV el ángulo donde se puede enfocar con precisión un objeto, es mucho menor que el FOV total.

El FOV del ojo humano también depende de ciertos factores como la posición y orientación de los ojos, pues nuestros ojos tienen una capacidad limitada para ejercer una rotación dentro de las órbitas, lo que limita el ángulo de visión hacia los lados. Además, los párpados y las pestañas tienden a bloquear parte del campo visual superior e inferior.

Otro factor es la iluminación ambiental, donde en condiciones de baja luminosidad, los bastones asumen el trabajo sobre los conos en la retina, lo que reduce la capacidad para percibir colores y detalles. Además, las pupilas se suelen dilatarse con el fin de captar luz, reduciendo la profundidad de campo.

¿Cuánto es el FOV del lente de una cámara?

El FOV del lente de una cámara es el ángulo completo de una escena visible que tiene una cámara que cuenta con un lente. En ese sentido, su capacidad depende de la distancia focal del lente y del tamaño del sensor de la cámara. Al estar a una menor distancia focal, mayor es el FOV, mientras que cuando el sensor es más grande, mayor es el FOV.

El FOV del lente de una cámara se puede expresar en grados, pero también se suele clasificar según el tipo de lente:

• Lente ojo de pez, la cual tiene una distancia focal muy corta (menor a 15 mm) que produce un FOV muy amplio (mayor a 180 grados), pero genera distorsión en las imágenes o fotogramas por segundo en un vídeo.
• Lente gran angular que posee una distancia focal corta (entre 15 y 35 mm) que produce un FOV amplio (entre 100 y 60 grados), pero también una cierta distorsión geométrica.
• Lente normal, es un lente con una distancia focal media (entre 35 y 70 mm) de modo que genera un FOV moderado (entre 60 y 25 grados), similar al del ojo humano, así que posee mínima o ninguna distorsión geométrica.
• Lente teleobjetivo, dotado de una distancia focal larga (mayor a 70 mm) que produce un FOV estrecho (menor a 25 grados), lo que provoca que los objetos lejanos se vean cerca, pero también reduce la profundidad de campo. También aumenta el efecto de movimiento, lo que se usa para captar juegos de deportes e incluso en un videojuego.
• Lente Zoom, que es un lente con una distancia focal que varía lo que cambia el FOV según las necesidades, sin tener que hacer modificaciones en el lente.

¿Cuánto es el FOV del lente de una cámara térmica?

El FOV del lente de una cámara térmica se trata del ángulo que abarca la cámara térmica en una escena visible. Este FOV depende de la distancia focal del lente y del tamaño del detector de la cámara, en la que su medición se expresa en grados.

Aunque, también tiene relación con el campo de visión instantáneo (IFOV), que es el ángulo sólido subtendido por un solo píxel del detector. El IFOV determina la resolución espacial de la cámara térmica, es decir, fija la capacidad en la detección de detalles pequeños en la imagen.

En ese sentido, una cámara térmica es un dispositivo que captura la radiación infrarroja que destellan los objetos en función de su temperatura. Una cámara térmica tiene un sensor más pequeño que una cámara visible, de modo que, que necesita una distancia focal mayor para obtener el mismo campo de visión.