相機成像原理分為透鏡成像原理和小孔成像原理。
現代相機有很多分類,且分類標準不統一。在這裡簡單分類為可更換鏡頭相機和不可更換鏡頭相機兩種。對於可更換鏡頭而言。例如單反,單鏡頭反光照相機,鏡頭只是整個系統的乙個部件,他的作用是獲得我們想要的成像效果,但是鏡頭並不是成像的必要部件,把鏡頭取下,依然可以獲得成像,此時就是利用了小孔成像的原理。對於沒有反光鏡設計的微單而言也一樣。但是對於不可更換鏡頭的相機而言,那就是透鏡成像原理。(其實也可以拆卸,只是你不能隨意拆卸更換。)所以,嚴謹正確的表述應該是,在不拆掉現代相機的鏡頭時,現代相機運用的是透鏡成像原理,在拆掉鏡頭之後,現代相機的機身本身利用的是小孔成像原理1。
從中幅到手機鏡頭,統統都是透鏡成像。
凸透鏡的成像規律是1/u+1/v=1/f(即:物距的倒數與像距的倒數之和等於焦距的倒數。
△abo∽△a』b』o與△cof∽△a』b』f推到出
小孔成像,基於光線是直線傳播:當小孔只能讓一根光線通過時,從光源上的一點發出的直線傳播的光線中,只有一根能通過小孔照射到屏上,光源上每乙個點都只有一根光線通過小孔在自己照射到對應位置上,在屏上組成了光源的像;光源發出的光線在成像過程中沒有改變方向,沒有匯聚或發散,所以不存在焦點,也就沒有焦距;
但成像中,光源到小孔的距離(物距)是存在的,屏到小孔的距離也同樣是存在的,屏到小孔的距離實質上就是像距,改變像距可以改變像的大小。
當小孔的直徑較大時,光源上一點發出的光線在屏上得到較大的光斑,光源每點的像都是大光斑,使得整個光源的像由相互重疊的大光斑構成,無法得到清晰的光源的像,孔太小,圖象清晰但亮度較低,適當的選擇小孔直徑大小,是得到清晰圖象的關鍵2。
透鏡成像模糊:凸透鏡具有匯聚性,光源發出的光通過凸透鏡匯聚一點3,因此乙個點在透鏡成像後只有那乙個點是最清楚的,如果成像點離像距近,則該點清晰,反正則模糊。景深就是相機描述這一性質的引數。另外,對於航空影像物距非常大,像距基本等於焦距。
小孔成像:物體的距小孔的距離和小孔的孔徑都會影響物體的清晰度。
演算法上我們可以用高斯模糊模擬這一現象。↩↩
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相機成像原理詳解
ybwu whu.edu.cn 當一束與 凸透鏡的主軸平行的光穿過凸透鏡時,在凸透鏡的另一側會被凸透鏡匯聚成一點,這一點叫做焦點,焦點到凸透鏡光心的距離就叫這個凸透鏡的焦距。乙個凸透鏡的兩側各有乙個焦點。理論上只有處於鏡頭焦點距離的景物是成像清晰的,而在焦點前後,光線開始聚焦和擴散,成像變的模糊,成...
相機成像原理 數位相機的工作原理
數位相機也被稱為數字相機。數位相機可以說是更廣義的電子影像處理技術中的一類,其光學成像系統和常規的照相機並無差別,然而影像記錄的方式卻完全不同。常規相機使用的是化學光感材料,而數位相機使用的是一組光電耦合器件 ccd 由於ccd輸出的是模擬訊號,因此需要使用乙個adc 模數轉換器 器件來進行數位化處...
記錄相機成像原理
相機成像由 世界座標系 一般是真實存在物體的中心為原點 到相機座標系 以光軸為z軸 到成像座標系 2d平面,由相機座標系透視變換所得 到畫素座標系 2d 由三維世界座標系轉換到相機座標系稱之為剛體變換 是乙個平移加旋轉的過程,因此變換矩陣為正交矩陣,即aat i,使用的旋轉和平移係數屬於相機外參 由...