什么叫攝影鏡頭的平面空間像？ f4q-wX_1  
_>s.V`N'  
前面討論的只是在垂直于光軸的平面上點(diǎn)的成像問題。在實(shí)際中屬于這類成像情況的攝影鏡頭有照相制版鏡頭和投影儀器的鏡頭（幻燈機(jī)、電影放映機(jī)、映譜儀、印像放大機(jī)等）。而一般的攝影都是把三維空間的景物成像于底片上，這種情況下底片上的像叫做平面上的空間像。 D+OkD-8q  
%llG/]q#  
什么叫景深？ FE`J.aw^X  
VrpYBU  
底片上能成空間景物清析平面像，景物的軸向范圍叫做景深。理想光具組理論指明，物空間與像空間是點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)、面面對(duì)應(yīng)，當(dāng)像距確定之后，與像平面共軛的物平面是唯一的，這個(gè)高斯面就叫做對(duì)準(zhǔn)平面；與其共軛的像平面（如底片）就叫做景像平面。如圖2-70(b)所示，P1與P2分別是對(duì)準(zhǔn)平面前與后邊平面上的物點(diǎn)，跟它們共軛的像點(diǎn)P＇1與P＇2分別在景像平面的前與后邊的像平面上，被景像平面（底片）所截到的一般是一圓斑，這圓斑可以看做是空間物點(diǎn)在底片上的像，若圓斑的線度小于底片能夠分辨的最小距離時(shí)，就可認(rèn)為它們?cè)诘灼�上的像是清晰的。�?duì)于一定的入瞳，只有對(duì)準(zhǔn)平面前后一定范圍內(nèi)的物點(diǎn)，在底片上形成的光斑才會(huì)小于這個(gè)限度。由圖可見，入瞳越小，光斑就越小，物點(diǎn)的允許范圍就會(huì)增大。物點(diǎn)這個(gè)可允許的前后（也就是軸向）范圍就是攝影鏡頭的景深。 "'%x|nB  
XIU2l}g  
如何做出空間點(diǎn)在景像平面上的像點(diǎn)？ <T['J]k%  
;Bm{_$hf=  
為簡(jiǎn)單起見設(shè)攝影鏡頭為對(duì)稱型結(jié)構(gòu)（實(shí)際上這種結(jié)構(gòu)很普遍），故入瞳中心O跟物方節(jié)點(diǎn)重合，像方節(jié)點(diǎn)跟出瞳中心O＇重合，過節(jié)點(diǎn)的一對(duì)共軛線是平行的，過光瞳中心的共軛線分別叫做物方主光線和像方主光線，則它們必互相平行。 Rzp-Q5@MY  
ws=y*7$y  
①求空間物點(diǎn)的理想像點(diǎn)的位置：過空間物點(diǎn)作物方主光線，如圖2-70(b)中的P1O＇和P2O；確定理想像面的位置（根據(jù)高斯或牛頓物像公式）；求理想像點(diǎn)位置：過O＇作O＇P1//OP1、O＇P＇2//OP2，它們與各自的理想像面交于P＇1與P＇2點(diǎn)，則P＇1與P＇2就是所求的理想像點(diǎn)。 0/c4%+ Ln  
]BA8[2=m  
②求空間物點(diǎn)在底片（景像平面）上的像點(diǎn)：(a)如圖2-70(b)所示，以出瞳中心O＇為投影中心，沿像方主光線方向向景像平面投影所得投影點(diǎn)（即像方主光線跟底片的交點(diǎn)）就是空間物點(diǎn)在景像平面上的像點(diǎn)；(b)以入瞳中心O為投影點(diǎn)，將空間物點(diǎn)沿物方主光線方向，向?qū)��?zhǔn)平面上投影，所得的投影點(diǎn)在景像平面上的共軛點(diǎn)就是空間像點(diǎn)。總之空間點(diǎn)在景像平面上的像實(shí)際是其投影。  m{~r6@  
gN*8zui  
③求空間點(diǎn)在景像平面上光斑的大小：以理想像點(diǎn)P＇1與P＇2為頂點(diǎn)跟出瞳邊緣點(diǎn)連線的充滿出瞳的光束，其邊緣線跟影像平面的相交的范圍就是光斑的大小。或者由空間物點(diǎn)發(fā)出充滿入瞳的光束跟對(duì)準(zhǔn)平面交為光斑，再求其在景像平面上的共軛即為所求。由圖可見物方和像方的光斑的大小跟入瞳和出瞳的大小有關(guān)，當(dāng)它們比較小時(shí)，景像平面上的光斑也較小，則可認(rèn)為空間點(diǎn)在景像平面上的像是清晰的。 *N7\d9y  
:M Md@  
什么叫景像畸變？ =Oy,SX  
\-^3Pe,  
上述情況說明，物空間各空間點(diǎn)的成像，相當(dāng)于以入瞳中心為投影中心，以主光線為投影線，把空間各物點(diǎn)投影到對(duì)準(zhǔn)平面上以后，再成像于景像平面上；或者在像空間以出瞳中心為投影中心，各空間像點(diǎn)沿主光線投影到景像平面上就是空間點(diǎn)的平面像。當(dāng)入瞳相對(duì)于空間各物點(diǎn)位置發(fā)生變化時(shí)，則景像也隨之變化，如圖2-71所示(a)與(b)是相同的景物，只是入瞳相對(duì)于景物的位置不同，兩空間物點(diǎn)的平面像情況是不同的，圖(a)所示s′1與s′2是分開的，而(b)所示s′1與s′2是重合的，在投影中心作前后移動(dòng)時(shí)，投影像的變化跟景物不成比例，這種現(xiàn)象稱為景像畸變，或叫透視失真。 kns[b [!H  
Ab2VF;z :  
例如用廣角鏡頭拍照時(shí)，離主光軸越遠(yuǎn)的空間點(diǎn)的平面像畸變?cè)斤@著。如圖2-72(a)所示，設(shè)空間物體為一球狀體，它對(duì)入瞳中心的投影線為圓錐形。錐形的頂點(diǎn)是入瞳中心，錐形的邊緣線是過球體的各個(gè)邊緣點(diǎn)的主光線，過球心的主光線為圓錐形射線束的軸線，這圓錐形射線束的共軛射線束亦為圓錐形，其作法如下：過出瞳中心作各邊緣線的平行線，這些平行線跟景像平面的交點(diǎn)就是球體各邊緣點(diǎn)的平面像。在景像平面上的錐形光束截面呈橢園形，這就是景像畸變。