画角画角の概要

視野（英: Field of view, FOV）と区別なく使われることもある。ディスプレイにおける視野角（英: Viewing angle）とは異なる概念である^{[注 1]}。

概要

3次元空間を2次元平面へ写し取ることを投影という^[4]。そのなかでも空間の各点から視点へ飛ぶ光を平面で写し取る投影を透視投影という^[5]。透視投影は日常にありふれており、ヒトの目、カメラ、製図、絵描き、3DCGなどにおいて透視投影がなされている。写し取った平面（投影面）はその一部がウィンドウにより切り出される^[6]。この切り出された画像（投影図）がヒトの網膜像、写真、図面、絵画、ゲーム画面などに相当する。

「投影図」および「透視投影」も参照

3次元空間を2次元平面へ写し取りその一部を切り出して画像化しているため、画像に写っている空間は全体のうちの一部である。その空間がどの程度の大きさ・広さなのか記述するには物差しが必要である。その一つに角度がある。透視投影では全ての光が直進して視点へ集まるため、ウィンドウに収まるのはどの角度の光までかという物差しで空間の範囲を記述できる。このようにして画像が捉えた空間の範囲を角度で表したものが画角である^[1]^[2]。

分類

画角は画像の印象に強く影響するため、いくつかの角度範囲にしばしば分類される。以下はその一例である：

表. 画角の分類
名称	英名	範囲目安 [°]	出典
超広角		90 ~	^[7]
広角	英: Wide-angle	60 ~ 90	^[7]
標準	英: Standard	30 ~ 45 ~ 60	^[8]^[9]
望遠	英: Telephoto	10 ~ 30	^[9]
超望遠		~ 10

各範囲には特性があり、用途によって使い分けられる。以下はレンズに関する特性を含んだそれぞれの説明である。

望遠レンズは対象を拡大し、遠くのものを写すが、被写界深度が浅いため、ピントの合う範囲が狭い。逆に、広角レンズは被写体との距離を拡大して写す傾向があり、被写界深度が深いためピントの合う範囲が広い（パンフォーカス撮影に適する）。

また、広角レンズでは、被写体と正対していない場合に遠近法的な歪みが生じ易い。たとえば、建物を広角レンズで見上げるようにして撮影すると、建物が上にいくほど先細りになって写る。一方、標準レンズを使って同条件で撮影した場合、画角が狭いために画面に入る範囲が狭く、遠近法的な歪みが広角レンズほど生じない。

レンズが違えば、被写体を同じ大きさで撮影するには、被写体との距離を変えなければならないため、画角を変更することが間接的に遠近法的歪みも変化させ、被写体とその前景にあるものとの大きさの比も変化させる。

*レンズによる画角の違いの実例。以下の写真は 35mm カメラで一定の位置から撮られたもの。*
28 mm レンズ	50 mm レンズ
70 mm レンズ	210 mm レンズ

カメラと画角

カメラはレンズをもつためレンズの特性によって画角が異なる。またズームレンズはレンズ交換無しで焦点距離や画角を機械的に変化させられる。あるレンズパラメータのときの画角は計算によって求められる。

カメラの画角の計算

カメラの画角は以下の3要素から決定される。

撮像面の寸法（例: 写真フィルムや光学センサの大きさ）
写真レンズの焦点距離
レンズの歪みの度合い

画角は以下の3つの方法で測定される。

水平画角^[10]（フレームの左端から右端まで）

垂直画角^[10]（フレームの上辺から下辺まで）
対角線画角（フレームの一方の角から反対の角まで）

歪みのないレンズでは^{[注 2]}、画角 $\alpha$

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出典検索^?: "画角" – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL (2024年8月)

画角を利用した様々な写真・映像演出が存在する。

ズームによる画角変化はその1つである。画角を狭くしていくカメラワークをズームイン（ズームアップ）、画角を広くしていくカメラワークをズームアウト（ズームバック）という。

画角を 90°以上に広げることで、映し出される世界を意図的に広く見せ体感速度を上げる演出がある。例えば一人称視点のレースゲームで速度を上げるのと合わせて徐々に行ったり、何らかの「ターボブースト」のような設定でそのような状態になるようにする。具体的には Grand Theft Auto: San Andreasでこのような技法が使われている。

情報が得られる範囲（=視野）を広げる意図で画角を広げる演出・プレイテクニックも見られる。ファーストパーソン・シューティングゲームはその一例である。逆に画角を狭めることでダメージや視野狭窄、恐怖感を演出する場合もある。

angle of coverage

angle of coverage はレンズから焦点面に投影する際の角度である。

angle of coverage と画角（英: Angle of view）を混同している場合が多く見受けられる^[要出典]。

angle of coverage はビューカメラでの写真技術に登場する。ビューカメラではレンズの映像が円形であるため、フィルムの寸法よりも大きな円として投影されなければならない。レンズとフィルムの距離が固定されているカメラでは、レンズから投影される像が撮像面とずれることはなく、常に全面に像が投影される。

円形の像を撮影する魚眼レンズは、angle of coverage が通常よりも狭くなっている例である。円形フレームの魚眼レンズの画角はフルフレーム撮影の魚眼レンズとほとんど同じ程度だが、フィルムに投影される像の角度が狭いため、円形の像となり、フィルム全体は使用しない。

脚注

[脚注の使い方]

^ 視点位置によって画面の発色や視認性が変化する特性を持つ表示装置において、表示を正しく見ることができる(基準値以上のコントラスト比を維持できる)視点位置の範囲を、真正面を0°として表現したもの
^ 歪みのあるレンズでは画角の計算はもっと複雑であり、実際問題としてあまり役に立たない。
^ 三角関数であることから明らかなように、画角と焦点距離は線形な関係ではない。このため広角レンズでは焦点距離が少し変化しただけで画角が大きく変化し、望遠レンズではあまり変化しない。なお、大まかには反比例で近似できるため、1つ画角を記憶しておけば概算を行う事は容易い。
^ レンズの焦点距離は、2010年現在キヤノン・ニコン・ソニーから発売されている35mm判用単焦点レンズを基準とする。

出典

^ ^a ^b "画角(視野角) • ウィンドウ(投影範囲)の大きさを決める角度" 藤堂 2015, p. 15 より引用。
^ ^a ^b "画角（AoV: angle of view）カメラが写し込める範囲を角度で示したものを“画角” ... といいます。" 東芝テリー 2015, p. 9 より引用。
^ "画角 picture angle; angle of field [view]" 日本図学会 2024 より引用。2024-08-06 閲覧.
^ "三次元の物体を平面上で表現するための図法（投影法）" 武蔵野美術大学 2009a より引用。2024-07-18 閲覧.
^ "透視投影では、視点から物体までの視線が、一つの視点に集められるという特徴があります。" 武蔵野美術大学 2009a より引用。2024-07-21 閲覧.
^ "投影面にはウィンドゥが設定される．ウィンドゥはいわば投影面に開けられたのぞき窓である．" 西田 2003, p. 334 より引用。
^ ^a ^b "映画やTVの映像の多くは、人間の視野に近い20～90度の画角で撮影されています。それ以外の画角の使用は、かなり特殊なシーンに限定されます。つまり我々は、90度以上の超広角や、20度以下の望遠レンズで撮影された映像をほとんど目にしたことがないのです" 以下より引用。尾形 & 長尾. (2016). レンズと画角のちがいを知り、表現に活かす CG制作者のための画角講座. CGWORLD. 2024-08-07閲覧.
^ "標準レンズ（standard lens）... 一般に標準レンズと呼ばれるものの画角は約45～60°程度が多い" 東芝テリー 2015, p. 2 より引用。
^ ^a ^b "それを表した図がこちらです。... 標準の画角 ... 63度～29度 ... 望遠の画角 ... 29度より狭い角度" 以下より引用。 Nokon. Lesson23：「中望遠」レンズの特長とその楽しみ. nikon-image.com. 2024-08-07閲覧.
^ ^a ^b "画面水平方向（H方向）の画角を“水平画角”，垂直方向（V方向）を“垂直画角”といいます。" 東芝テリー 2015, p. 9 より引用。

参考文献

西田 (2003). “チュートリアルコンピュータグラフィックスの数理(2)座標変換”. 応用数理 (社団法人日本物理学会) 13 (4): 334-342. CRID 1390001205765353472.
日本図学会. “図学辞書（簡易版）”. 2024年7月18日閲覧。
東芝テリー (2015年). “知っておきたい撮影レンズの基礎 -カタログ用語編-”. 2024年8月6日閲覧。
藤堂 (2015年). “第5回CGのための数学的基礎2 -投影変換-”. 講義「コンピュータグラフィックス」. 明治大学. 2024年8月6日閲覧。
武蔵野美術大学 (2009a). “透視投影”. MAU造形ファイル. 2024年7月22日閲覧。

外部リンク

[前の解説]

「画角」の続きの解説一覧

1 画角とは
2 画角の概要

[4] 視点位置によって画面の発色や視認性が変化する特性を持つ表示装置において、表示を正しく見ることができる(基準値以上のコントラスト比を維持できる)視点位置の範囲を、真正面を0°として表現したもの

[12] 歪みのあるレンズでは画角の計算はもっと複雑であり、実際問題としてあまり役に立たない。

[13] 三角関数であることから明らかなように、画角と焦点距離は線形な関係ではない。このため広角レンズでは焦点距離が少し変化しただけで画角が大きく変化し、望遠レンズではあまり変化しない。なお、大まかには反比例で近似できるため、1つ画角を記憶しておけば概算を行う事は容易い。

[14] レンズの焦点距離は、2010年現在キヤノン・ニコン・ソニーから発売されている35mm判用単焦点レンズを基準とする。

[:1-1] "画角(視野角) • ウィンドウ(投影範囲)の大きさを決める角度" 藤堂 2015, p. 15 より引用。

[:2-2] "画角（AoV: angle of view）カメラが写し込める範囲を角度で示したものを“画角” ... といいます。" 東芝テリー 2015, p. 9 より引用。

[3] "画角 picture angle; angle of field [view]" 日本図学会 2024 より引用。2024-08-06 閲覧.

[5] "三次元の物体を平面上で表現するための図法（投影法）" 武蔵野美術大学 2009a より引用。2024-07-18 閲覧.

[6] "透視投影では、視点から物体までの視線が、一つの視点に集められるという特徴があります。" 武蔵野美術大学 2009a より引用。2024-07-21 閲覧.

[7] "投影面にはウィンドゥが設定される．ウィンドゥはいわば投影面に開けられたのぞき窓である．" 西田 2003, p. 334 より引用。

[:3-8] "映画やTVの映像の多くは、人間の視野に近い20～90度の画角で撮影されています。それ以外の画角の使用は、かなり特殊なシーンに限定されます。つまり我々は、90度以上の超広角や、20度以下の望遠レンズで撮影された映像をほとんど目にしたことがないのです" 以下より引用。尾形 & 長尾. (2016). レンズと画角のちがいを知り、表現に活かす CG制作者のための画角講座. CGWORLD. 2024-08-07閲覧.

[9] "標準レンズ（standard lens）... 一般に標準レンズと呼ばれるものの画角は約45～60°程度が多い" 東芝テリー 2015, p. 2 より引用。

[:4-10] "それを表した図がこちらです。... 標準の画角 ... 63度～29度 ... 望遠の画角 ... 29度より狭い角度" 以下より引用。 Nokon. Lesson23：「中望遠」レンズの特長とその楽しみ. nikon-image.com. 2024-08-07閲覧.

[:0-11] "画面水平方向（H方向）の画角を“水平画角”，垂直方向（V方向）を“垂直画角”といいます。" 東芝テリー 2015, p. 9 より引用。

[注 1]

[4]

[5]

[6]

[1]

[2]

[7]

[8]

[9]

[10]

[注 2]

表話編歴写真
用語	画角開口色収差錯乱円色温度被写界深度焦点深度露出露出補正露出値ラティチュード F値フィルムフォーマット（英語版） ISO感度ガンマ値焦点距離ガイドナンバー過焦点距離 (Hyperfocal distance) 測光方式（英語版）透視歪み（英語版）フォトグラフ DPE 写真印刷（英語版）反転性（英語版）赤目現象写真の科学（英語版）シャッター速度フラッシュ同期（英語版）ゾーンシステム演色性写真映え（フォトジェニック（英語版））/インスタ映え
ジャンル	空中写真衛星写真建築写真白黒写真商業写真雲景写真（英語版）ドキュメンタリー写真エロティック写真ファッション写真芸術写真法医学写真（英語版）グラマー写真（英語版）グラビア写真ハイスピード写真（英語版）風景写真ロモグラフィー自然写真山岳写真ヌード写真報道写真ポルノグラフィ人物写真死後写真（英語版）超小型写真社会ドキュメンタリー写真（英語版）スポーツ写真静物写真（英語版）ストック写真ストリート写真自分撮りセルフィー/セルカ顔写真証明写真アマチュア写真（英語版）水中写真結婚写真（英語版）野生動物写真（英語版）戦争写真歴史写真広告写真科学写真天体写真都市写真旅行写真鉄道写真スナップ写真スナップショット・エステティックインスタント写真カメラフィルム（英語版）ポラロイドフォトラマ（英語版）インスタックス/チェキインポッシブル
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用具・機材	カメラスチルピンホール AE AF ビューレンジファインダー一眼レフ二眼レフコンパクトハーフサイズトイ工事用水中用暗室引き伸ばし機セーフライト写真フィルム支持体（英語版）フォーマット（英語版）ホルダー（英語版）パトローネ APS レンズ付きフィルム映画用フィルムレンズフィルターフラッシュガンレフ板閃光電球エレクトロニックフラッシュクリップオンフラッシュビューティーディッシュ（英語版）キューコロリス（英語版）ゴボ（英語版）アクセサリーシューモノライト（英語版）スヌート（英語版）ソフトボックス（英語版）レフレクター（英語版）映写写真レンズスライド映写機三脚雲台（英語版）一脚自撮り棒回折レンズ露出計 TTL露出計アルバム (写真) 卒業アルバム写真集オンラインストレージ
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