die Position der Bildebene in der optischen Bildgebung

Question

In dem Buch Learning OpenCV, gibt es eine Figur, die die Bildebene immer als fokales Bild zeigt. Die Beschreibung der Abbildung aus dem Buch ist wie folgt.

Wir beginnen mit dem einfachsten Modell einer Kamera, dem Lochkamera-Modell. In diesem einfachen Modell wird Licht als von der Szene oder einem entfernten Objekt eintretend betrachtet, aber nur ein einzelner Strahl tritt von einem bestimmten Punkt ein. In einer physikalischen Lochkamera wird dieser Punkt dann auf eine Abbildungsoberfläche "projiziert". Als Ergebnis ist das Bild auf dieser Bildebene (auch als projektive Ebene bezeichnet) immer im Fokus und die Größe des Bildes relativ zum entfernten Objekt ist durch einen einzigen Parameter der Kamera gegeben: seine Brennweite. Für unsere idealisierte Lochkamera ist der Abstand von der Lochblende zum Bildschirm genau die Brennweite. Dies ist in Abbildung 11-1 dargestellt, wobei f die Brennweite der Kamera, Z die Entfernung von der Kamera zum Objekt, X die Länge des Objekts und x das Bild des Objekts auf der Bildebene ist. In der Figur können wir durch ähnliche Dreiecke, die siehe -x/f = X/Z,

Von diesem Link https://en.wikipedia.org/wiki/Lens_(optics)

Es dünne Linsengleichung ist. Nur Objekte im Unendlichen können im Fokusbild abgebildet werden. Welches ist korrekt?

Answer 1

Beide sind richtig, aber sie geben verschiedene Themen an. Auf der erwähnten Wikipedia-Seite wird nicht von Lochkamera-Modellen gesprochen. Bei einer Lochkamera können Sie die Bildebene in beliebiger Entfernung (auf die Größe der Bildebene begrenzt) setzen und das Bild wird auf diese Weise trotzdem erzeugt. Im zweiten Modell, das Sie aus Wikipedia mitgebracht haben, muss die Bildebene jedoch aufgrund der Existenz der Linse irgendwo mit der Formel übereinstimmen, und das ist der Grund, warum Sie ein unscharfes Bild haben, wenn Sie ein Bild aus dem Fokus der Kamera nehmen .

In anderen Worten mit einer bestimmten Linse, gibt es eine vordefinierte Brennweite, so müssen Sie Ihre Bildebene in einer Entfernung einstellen, die Ihnen das klare Bild gibt (Natürlich ist diese Entfernung in der Digitalkamera konstant aber es gibt mehrere Objektive und die Kamera ändert die Brennweite durch Verschieben der Objektive). Im Pinhole-Modell gibt es kein Objektiv, daher gibt es keine vordefinierte Brennweite und das Bild wird überall dort korrekt erfasst, wo Sie die Fängerebene platzieren. (Es gibt viele Dinge, die wir berücksichtigen müssen, aber ich habe die einfachste Skizze entwickelt.)