Означает ли «фокусное расстояние» что-то другое для объективов и пинхол-камер?

Иногда разные, но связанные вещи по какой-то традиции или случайности имеют одно и то же название, что вызывает много головной боли у новичков в какой-либо области.

Я хотел бы прояснить это: означает ли выражение «фокусное расстояние» что-то отдельное применительно к камерам-обскурам и камерам с объективом?

Иллюстрация фокусного расстояния

Для пинхол-камер это расстояние от пинхола до плоскости изображения. Для линз это расстояние от линзы до точки, где встречаются параллельные входящие лучи. Почему эти вещи называются одинаково? Прав ли я, что это просто корявая номенклатура или они связаны на пределе каких-то бесконечностей?

РЕДАКТИРОВАТЬ: по-видимому, некоторые другие диаграммы обозначают плоскость объектива и изображения как «фокусное расстояние». Является ли «фокусное расстояние» чем-то иным, чем «фокусное расстояние»? Или люди используют непоследовательные определения? Что-то здесь не так.

Я думаю, что люди просто используют «фокусное расстояние» в разных смыслах. «Фокусное расстояние» объектива в основном определяется так, как вы проиллюстрировали его на втором рисунке. Что касается «фокусного расстояния» камеры-обскуры, я бы сказал, что, строго говоря, нет настоящего «фокусного расстояния», поскольку у нее нет линз, которые фокусируют свет куда угодно. Однако я также вижу, как естественно использовать термин «фокусное расстояние» для описания расстояния от отверстия до изображения в камере-обскуре.

Ответы (3)

Фокусное расстояние в физике — это свойство линзы, обычно обозначаемое ф . Это не зависит от расстояния до объекта или изображения (хотя вы можете определить это по этой информации).

Расстояние от линзы до изображения — это расстояние до изображения, часто обозначаемое как д или г я . Если он положительный, есть реальное изображение, и именно там должна быть пленка или сенсор.

Камера-обскура не имеет объектива. Он имеет фокусное расстояние ∞ . Это приводит к виртуальному изображению (отрицательному д ), но пинхол придает ему такую ​​огромную глубину резкости, что вы можете разместить пленку в любом месте и сфокусироваться, как если бы у вас было реальное изображение.

Просто для удовольствия: Каналетто использует камеру-обскуру, чтобы делать наброски.
Как правило, фокусное расстояние пинхола (для видимого света) составляет (диаметр отверстия ^ 2 * 550) в мм.

В то время как ваш эскиз правильный, его масштабы могут вас смутить в этом случае. Помните, что, обозначая расстояния от линзы до предмета и плоскости изображения через г о и г я , соответственно имеем

1 ф "=" 1 г о + 1 г я .

Теперь в реальных сценах обычно размеры камеры очень маленькие, так что

г о ≫ г я ⇒ ф ≈ г я .
Это означает, что объектив камеры с «фокусом» на расстоянии ф от объектива можно геометрически представить как камеру-обскуру с «фокусным расстоянием» ф . Конечно, главное отличие состоит в том, что, поскольку линза на самом деле фокусирует множество лучей от объекта в одну и ту же точку на плоскости изображения, результирующая интенсивность будет намного выше. Однако это приближение очень полезно, когда вы пытаетесь вычислить расстояния до сфотографированных объектов.

Эскиз не правильный. Нижняя часть неверна, потому что не показывает, как линза фокусирует свет. Если бы он действительно показывал, как линза фокусирует свет, то было бы очевидно, что фокальная плоскость, показанная на эскизе, находится совершенно не в том месте. Фокальная плоскость — это место, где расположена пленка, а фокусное расстояние — это расстояние от объектива до пленки. Верхняя часть наброска неверна, потому что пинхол вообще не фокусирует свет и, следовательно, не имеет «фокусного расстояния».
@SolomonSlow Эскиз правильный. Возможно, вы путаете две верные вещи: 1) параллельные падающие лучи встречаются в фокусе (не на пленке) и 2) непараллельные падающие лучи, исходящие из определенной точки объекта в фокусе, будут с другой стороны линзы. , встретимся на пленке. Кроме того, в компьютерном зрении принято говорить, что камеры-обскуры имеют «фокусное расстояние», но это действительно несколько небрежно. Камера-обскура с фокусным расстоянием f просто означает, что камере с объективом потребуется использовать фокусное расстояние f, чтобы сфокусировать объект на бесконечности в той же плоскости изображения, что и у этой камеры-обскуры.

Посмотрите начало этого видео https://www.youtube.com/watch?v=ecuDGXZjyl0 Ведущий пытается установить связь между людьми, пришедшими из компьютерного зрения и оптики, и подробно обсудить это.

Означает ли «фокусное расстояние» что-то другое для объективов и пинхол-камер?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v