Comment calculer la distance d'un objet sur une photo?

Si je prenais une photo d'un moulin à l'horizon (étant donné que je connaissais la taille du capteur et la focale de l'objectif et d'autres facteurs liés à la prise de vue), pourrais-je calculer à quelle distance un objet se trouvait du photographe?

Le seul autre facteur dont vous avez besoin est la hauteur de l'objet dans la vie réelle (sinon, vous pourriez photographier un modèle beaucoup plus proche de l'appareil photo).

Le calcul n'est pas si complexe que cela, le rapport entre la taille de l'objet sur le capteur et la taille de l'objet dans la vie réelle est le même que le rapport entre la distance focale et la distance à l'objet.

Pour déterminer la taille de l'objet sur le capteur, déterminez sa hauteur en pixels, divisez par la hauteur de l'image en pixels et multipliez par la hauteur physique du capteur.

La somme totale est donc:

Voyons maintenant cette équation.

Si nous maintenons tout le reste constant et augmentons la distance focale, la distance augmente (car la distance focale est au numérateur). C’est ce à quoi on pourrait s’attendre. Si vous devez zoomer sur l’objectif pour qu'un objet ait la taille d’un objet de taille identique, le premier objet doit être plus éloigné.

Si nous maintenons tout le reste constant et augmentons la hauteur réelle de l'objet, la distance augmente à nouveau comme si deux objets de hauteurs réelles différentes apparaissaient à la même hauteur dans l'image, le plus grand devant être plus éloigné.

Si nous maintenons tout le reste constant et augmentons la hauteur de l'image, alors la distance augmente, comme si deux objets (de la même taille, rappelons-nous que nous gardons tout le reste constant) apparaissent à la même taille en pixels dans une image recadrée et non recadrée, puis l'objet dans l'image non recadrée doit être plus loin.

Si nous maintenons tout le reste constant et augmentons la hauteur de l'objet en pixels, la distance diminue (nous sommes sur le dénominateur): deux objets de taille égale, l'un occupe plus de pixels, il doit être plus proche.

Enfin, si nous gardons tout le reste constant et que nous augmentons la taille du capteur, la distance diminue: deux objets de taille égale ont la même hauteur en pixels quand ils sont filmés avec un compact (petit capteur, où 20 mm est un objectif long) et un DSLR (grand capteur) où 20mm est une lentille large), l’objet dans l’image DSLR doit être plus éloigné (car il est apparu de la même taille mais avec une lentille large).

Comme noté @ matt-grum, la formule la plus simple pour estimer la distance à l'objet est la formule de projection en sténopé :

où x est la taille de l'objet sur le capteur, f est la longueur focale de l'objectif, X est la taille de l'objet et d est la distance du point nodal à l'objet. x et f , et X et d sont mesurés dans les mêmes unités, par exemple mm et m respectivement (pour calculer x, vous devez estimer la taille en pixels de votre capteur; par exemple, pour Pentax K20D, elle est de 23,4 mm / 4672 px 5,008e-3 mm / px, c’est-à-dire qu’une image de 100 px de long correspond à x = 50,08e-3 mm).

Dans ce qui suit, je suppose que la taille de l'objet ( X ) est inconnue et que les seuls paramètres connus sont x (taille de l'image) et f (longueur focale).

Le problème est que, sur une photo, il est impossible de déterminer s’il s’agit d’un petit objet très proche de la caméra ou d’un gros objet éloigné, car la profondeur de champ dans les paysages est généralement très grande (et c’est pourquoi la formule sténopé est applicable).

Pour résoudre ce problème, nous pouvons utiliser deux images ou plus pour mesurer la distance. Si vous pouvez mesurer tous les angles et toutes les distances entre deux positions de caméra, vous pouvez également calculer la distance à l’objet distant. Mais mesurer tous les angles n'est pas une tâche facile.

Une approche plus simple consiste à prendre deux photos qui restent sur la même ligne avec l'objet, objet au centre de l'image. Laissez - distance à l'objet sur la première photo soit d₁ et taille de l' image soit x₁ :

Ensuite , si l' on déplace la caméra de les mètres directement vers l'objet, puis sur la deuxième photo , nous avons la taille d'image X₂ légèrement plus grand que x₁ :

( note : le dénominateur dans l'expression suivante est incorrect, au lieu de "d1", il devrait être "d2" ou de manière équivalente "d1-s")

Ce qui nous donne

Évidemment, si s n’a pas l’impression d’avoir une incidence importante sur la taille de l’image, vous ne pouvez pas estimer la distance de façon fiable et vous devez utiliser des méthodes plus compliquées. Plus la différence x₂ - x₁ est grande , mieux c'est.

Je sais que c'est un vieux fil, mais cette question semble se poser de temps en temps. FWIW, j’ai ajouté une calculatrice pour calculer la distance d’un objet dans une image.

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

Vous devrez toujours connaître vos valeurs pour le faire fonctionner, dont l’une est approximativement la hauteur réelle de l’objet. Discuté là-bas.

Plutôt que d'essayer d'utiliser des formules si vous étudiez les méthodes nautiques d'estimation des distances qui impliquent des "règles de base" de base, par exemple si vous vous tenez à 1 pied au-dessus de l'eau, vous êtes à 3 miles nautiques de l'horizon si vous vous tenez le pouce longueur de vos bras l'objet que vous regardez est couvert il mesure 100 pieds de haut (je pense) j'ai oublié la plupart d'entre eux car je ne les utilise plus, mais ils fonctionnent et une fois appris et utilisés régulièrement sont d'une précision remarquable.

Réponse simple - non. Vous avez deux variables et une seule équation.