照相机成像原理_图_图简单
Time:2023-09-07 13:06:13
关于照相机成像原理的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
照相机成像原理
实际的成像过程是通过工业镜头将目标物体反射的光线聚焦在工业相机内部的感光元器件上来实现的。真实的光学镜头往往由多枚形态各异的透镜组合而成，如图a所示，目的是消除成像过程中的各种像差，使光学性能达到最优提高成像的清晰度，但对于镜头光学性能的讨论属于光学范畴，本文不作详细论述。图像工程上常使用单个透镜来等效和模拟光线汇聚的过程，在镜头焦距和光圈固定的情况下，目标物体反射的光线会经过透镜汇聚在焦点F处，再投射至成像平面形成影像，焦点F与透镜光心间的距离为f，真实场景内的物点到成像平面像点之间光路如图b所示，图中的光路都正确表示了光线从真实世界物点到成像平面像点之间的传播路径。其中，通过透镜光心的光线沿直线传播，最容易建立成像光路的数学模型,因此选择通过透镜光心的光线传播路径来代表成像光路，来对工业相机的成像过程进行建模。相机成像模型的原理和小孔成像模型近似，因此在理想情况下，相机的成像过程一般被简化成小孔成像模型来表示如图c所示。由于小孔模型中光线沿直线传播的性质，此时模型参数f不再表示实际镜头的焦距,而是代表集成相机感光元器件的阵列平面与透镜光心之间的距离。此外，为了便于理解和描述成像过程，会在镜头前建立虚拟的成像平面来降低了模型在数学表达上的复杂性，如图d所示。
照相机成像原理图简单
来自物体的光经过照相机的镜头后，会聚在胶片上，形成被照物体的像。胶片上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶片上，经过显影、定影后成为底片，再用底片冲印就可以得到相片。胶卷机和数码相机的区别就是把胶片换成了电子感光元件，并且将感受到的内容转换成信号存在内存中。
1.照相机的镜头是一个凸透镜，来自物体的光经过凸透镜后，在胶卷上形成一个缩小、倒立的实像。光圈通过口径大小来控制进光量的大小，快门通过开启速度控制曝光时间长短，两者结合来控制曝光。胶卷上涂着一层感光物质在感光的情况下通过卤化银（感光胶片的主要成分）的光化学反应产生明暗变化来记录影像，经过显影、定影后成为底片，用底片洗印就得到相片。
2.数码相机只是把感光胶片换成了感光元件CCD或CMOS， 光线透过镜头投射到感光元件表层，光线被感光元件表层上滤镜分解成不同的色光； 色光被各滤镜相对应的感光单元感知，并产生不同强度的模拟电流信号，再由感光元件的电路将这些信号收集起来； 模拟信号通过数模转换器转换成为数字信号，再由影像处理器对这些信号进行处理，然后再被传输到存储卡上保存起来。
小孔成像，镜头为聚集光线，光圈为小孔，底片感应到光线后产生图像（如果是电子的是感光元件收到光子的冲击，胶片的是氧化银见光分解）
照相机成像原理图
根据凸透镜的两条特殊光线：过光心的光线其传播方向来自不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点．作图如下：
由图可知，物体AB在二倍焦距以外，所成的像是倒立缩小的实像，照相机就是利用了此原理．