摄影的基本要求(.ppt

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1、第二章摄影的基本知识与影像误差处理本章内容：§2－1摄影原理与摄影机§2－2摄影处理与像片的晒印§2－3航空摄影与摄影对摄影的基本要求§2－4像片影像误差及处理第一节摄影原理与摄影机一、摄影原理根据小孔成像原理，用一个摄影物镜代替小孔，在像面处放置感光材料，物体的投射光线经摄影物镜后聚集于感光材料上，感光材料受成像光线的光化学作用后生产潜像，再经摄影处理得到光学影像，这一过程称为摄影。摄影的主要工具是摄影机。摄影物体再感光材料上的影像是摄影所获得的成果，此成果统称为像片。针孔成像像机成像原理在像平面处放置感光材料

2、，物体的入射光线经物镜后投射到感光材料上，经摄影处理形成影像。同时，感光材料有正性和负性，分别产生正片和负片（底片）。成像平面（像框平面）AbaBO摄影物镜二、摄影机1、摄影机结构简介摄影机的基本结构包括镜箱和暗箱两个部分。摄影机剖面图一般单眼反光相机的机构图镜箱是摄影机的光学部分，它包括物镜筒、镜箱体和像框平面。物镜筒内嵌有摄影物镜、光圈和快门，光线由物镜筒进入摄影机内。镜箱体是一可以调节摄影物镜与像框平面之间距离的封闭筒。暗箱是存放感光材料用的，安装在镜箱体的后面，摄影时借助机械或其他装置的作用，使感光材料展平

3、并紧贴在像框平面上。像框平面就是光线通过摄影物镜后的成像平面。①、摄影物镜摄影机物镜是一个复杂的光学系统，它由多个透镜组合而成，在摄影时起成像和聚光作用。单透镜物镜有各种像差，为克服像差的影响，一般摄影机物镜都是由几个组合透镜组合而成。透镜两球面曲率中心的连线是透镜的光轴，物镜光学系统中诸透镜的光轴应重合为一，即为物镜的主光轴。物体的投射光线经诸透镜界面的逐次反射后，最终取得折射光线。WildAviogon和Super-Aviogon镜头的结构AB是物方空间一平行于主光轴的光线，经物镜诸透镜界面折射后得折射光线CD

4、，CD与主光轴相交于主光轴F’点，延长AB和CD交于点h’，过h作垂直于主光轴的主平面Q’，发现平行于主光轴的诸投射光线的折射光线，都在平面Q’上发生折射现象。当投射光线从物镜另一方射入，同样方法可以得物镜的另一个折射面Q。因此，不管物镜由多少个透镜组成，经过多少次的折射，其结果都相当于在主平面Q和Q’上发生折射。由此，可以用主平面Q和Q’作为等价物镜，作图时采用Q和Q’代表物镜实体。主平面Q和Q’将空间分为两部分，物体所处的称为物方空间，影像所处的称为像方空间。Q和Q’也相应称为物方主平面和像方主平面。平面Q和Q

5、’与物镜主光轴的交点S和S’相应称为物方主点和像方主点。与主光轴斜交的诸投射光线折射后交于主光轴的F点，称为物方焦点；由物方平行于主光轴的诸投射光线折射后交于主光轴的F’点，称为像方焦点。S到F的距离称为物方焦距，也用F表示，S’到F’的距离称为像方焦距，用F’表示。过像方焦点作垂直主光轴的平面称为焦平面。在由物点发射的诸入射光线和经物镜出射的诸成像光线中，有一对共轭光线，其入射光线与主光轴的夹角β和出射成像光线与主光轴的夹角β’恰好相等，如图，此时共轭光线与主光轴的交点分别为k和k’，称点k为前方节点，又称物方节

6、点；点k’为后方节点，又称像方节点。综上，一个物镜有一对主点、一对焦点和一对节点。当物方空间和像方空间介质相同时，理想的物镜，一对节点正好与一对主点重合。这时物镜的主点就具有节点的特性，即∠β＝∠β’，像方焦距等于物方焦距。具有节点的一对共轭光线，正好通过物镜主点，称此投射光线为某一物点的主光线。主光线在摄影测量中有很重要的意义。设想物镜的两个主平面重合，由于主光线的∠β＝∠β’，则投射光线与折射光线为一条直线，在像平面位置一定时，物点在像片平面上的影像可以由主光线与像片平面的交点来确定。②、物镜的成像公式如上上页

7、的图中所示，物方主平面Q到物点A的距离D，称为物距；像方主平面Q’到像点a的距离d，称为像距。物镜的焦距为F。由光学成像公式可知：上面这个公式称为构像公式。它表示一个物点发出的所有投射光线，经理想物镜后所有对应的折射光线仍然会聚于一个像点上，则这个像点是清晰的。若物距和像距分别取焦点F和F’为起算点，相应的物距和像距用X和x表示，则得构像公式的另一种形式：③、物镜的光圈和光圈号数实际使用的物镜都不是理想的，通过物镜边缘部分的投射光线都会引起较大的影像模糊和变形。为限制物镜边缘部分的使用，并控制和调节进入物镜的光量，

8、通常在物镜筒中间设置一个光圈。现有一束平行于主光轴的光线投向物镜，当在物镜前面设置一个光圈时，光圈的直径就起到限制进入物镜光线束柱的断面面积的作用。其面积为：起着控制光束柱面积的真实光圈孔径，称为有效孔径，以d表示。有效孔径d与物镜焦距F之比称相对孔径（d/F)。相对孔径的倒数K＝F/d，称为光圈号数。所以，焦面上影像的亮度与光圈号数的平方成反比。曝光量H＝