Aberrazio kromatikoak eta distortsioak nola eragiten dioten ima

1.aberrazio kromatikoa

1.1 Zer da aberrazio kromatikoa

Aberrazio kromatikoa materialaren transmisibitate desberdintasunak eragiten du. Argi naturala 390 eta 770 nm bitarteko uhin-luzera duen argi ikusgaiko eskualdeak osatzen du, eta gainerakoak giza begiak ikusi ezin dituen espektroak dira. Materialek koloretako argiaren uhin-luzera desberdinetarako errefrakzio-indize desberdinak dituztenez, kolore-argi bakoitzak irudi-posizio eta handitze desberdinak ditu, eta horrek posizioaren kromatismoa eragiten du.

1.2 Nola eragiten dio aberrazio kromatikoak irudiaren kalitateari

(1) Argiaren kolore desberdinen uhin-luzera eta errefrakzio-indize desberdinak direla eta, objektu-puntua ezin da ondo fokatu irudi-puntu perfektu BATEAN, beraz, argazkia lausotu egingo da.

(2) Gainera, kolore ezberdinen handitze desberdina dela eta, "ostadarraren lerroak" egongo dira irudi-puntuen ertzean.

1.3 Nola eragiten dio aberrazio kromatikoak 3D ereduari

Irudi puntuek "ostadarraren lerroak" dituztenean, 3D modelatzeko softwareari eragingo dio puntu berdinarekin bat etor dadin. Objektu beraren kasuan, hiru koloreen parekatzeak errore bat sor dezake "ostadarraren lerroen" ondorioz. Errore hau nahikoa handia metatzen denean, "estratifikazioa" eragingo du.

1.4 Nola ezabatu aberrazio kromatikoa

Errefrakzio-indize desberdina eta beira-konbinazioaren sakabanaketa desberdinak erabiltzeak aberrazio kromatikoa desagerrarazi dezake. Adibidez, erabili errefrakzio indize baxua eta sakabanaketa baxuko beira lente ganbil gisa, eta errefrakzio indize altua eta dispertsio handiko beira lente ahur gisa.

Horrelako lente konbinatu batek distantzia foku laburragoa du erdiko uhin-luzeran eta foku luzeagoa uhin-izpi luze eta laburretan. Lentearen kurbadura esferikoa egokituz, argi urdinaren eta gorriaren fokuak berdinak izan daitezke, eta horrek funtsean aberrazio kromatikoa ezabatzen du.

Bigarren mailako espektroa

Baina aberrazio kromatikoa ezin da guztiz ezabatu. Lente konbinatua erabili ondoren, gainerako aberrazio kromatikoa "sekundario espektroa" deitzen da. Lentearen foku distantzia zenbat eta luzeagoa izan, orduan eta aberrazio kromatiko gehiago geratzen da. Hori dela eta, neurketa zehatzak behar dituzten aireko miaketa egiteko, ezin da alde batera utzi bigarren mailako espektroa.

Teorian, argi-banda urdin-berde eta berde-gorri tarteetan banatzen bada, eta bi tarte horiei teknika akromatikoak aplikatzen badira, bigarren mailako espektroa ezabatu daiteke funtsean. Hala ere, kalkulu bidez frogatu da argi berdearen eta argi gorriaren akromatikoa bada, argi urdinaren aberrazio kromatikoa handia bihurtzen dela; Argi urdinerako eta argi berderako akromatikoa bada, argi gorriaren aberrazio kromatikoa handia bihurtzen da. Badirudi arazo zaila dela eta erantzunik ez duela, bigarren mailako espektro burugogorra ezin da guztiz ezabatu.

Apokromatikoa（APO）teknologia

Zorionez, kalkulu teorikoek bide bat aurkitu dute APOrako, hau da, lente optikoko material berezi bat aurkitzea, argi urdinaren argi gorriaren sakabanaketa erlatiboa oso txikia den eta argi urdinaren argi berdearena oso handia dena.

Fluorita hain material berezia da, bere dispertsioa oso baxua da eta dispertsio erlatiboaren zati bat betaurreko optiko askoren hurbil dago. Fluoritak errefrakzio-indize nahiko baxua du, uretan apur bat disolbagarria da eta prozesatzeko gaitasun eta egonkortasun kimiko eskasa ditu, baina bere propietate akromatiko bikainak direla eta, material optiko preziatua bihurtzen da.

Naturan material optikoetarako erabil daitekeen ontziratu gabeko fluorita hutsa oso gutxi dago, prezio altuarekin eta prozesatzeko zailtasunarekin batera, fluorita lenteak goi mailako lenteen sinonimo bihurtu dira. Lenteen fabrikatzaile ezberdinek ez dute ahaleginik egin fluoritaren ordezkoak aurkitzeko. Fluor-koroazko beira da horietako bat, eta AD beira, ED beira eta UD beira dira ordezkoak.

Rainpoo zeiharkako kamerak sakabanaketa oso baxuko ED beira erabiltzen dute kameraren lente gisa, aberrazioa eta distortsioa oso txikia izan dadin. Estratifikazioaren probabilitatea murrizten ez ezik, 3D ereduaren efektua ere asko hobetu da, eta horrek nabarmen hobetzen du eraikinaren izkin eta fatxadaren eragina.

2、Distortsioa

2.1 Zer den distortsioa

Lentearen distortsioa perspektibaren distortsioaren termino orokorra da, hau da, perspektibak eragindako distortsioa. Distortsio mota honek oso eragin txarra izango du fotogrametriaren zehaztasunean. Azken finean, fotogrametriaren helburua erreproduzitzea da, ez exajeratzea, beraz, argazkiek lur-ezaugarrien benetako eskala-informazioa islatu behar dute ahalik eta gehien.

Baina lentearen berezko ezaugarria denez (lente ganbilak argiarekin bat egiten du eta lente ahurrak argia aldendu egiten du), diseinu optikoan adierazten den erlazioa hauxe da: distortsioa ezabatzeko ukitzaile-baldintza eta diafragmaren koma ezabatzeko sinu-baldintza ezin dira bete. aldi berean, beraz, distortsioa eta aberrazio kromatiko optikoa Gauza bera ezin da guztiz ezabatu, hobetu baizik.

Goiko irudian, irudiaren altueraren eta objektuaren altueraren arteko erlazio proportzionala dago, eta bien arteko erlazioa handitzea da.

Irudi-sistema ideal batean, objektuaren planoaren eta lentearen arteko distantzia finko mantentzen da, eta handitzea balio jakin bat da, beraz, irudiaren eta objektuaren arteko erlazio proportzionala besterik ez dago, batere distortsiorik gabe.

Hala ere, benetako irudi-sisteman, izpi nagusiaren aberrazio esferikoa eremu-angeluaren gehikuntzarekin batera aldatzen denez, handitzea ez da konstante bat objektu konjokatu baten irudi-planoan, hau da, handitzea. irudiaren erdigunea eta ertzaren handitzea ez datoz bat, irudiak objektuarekiko antzekotasuna galtzen du. Irudia deformatzen duen akats horri distortsio deritzo.

2.2 Nola eragiten dio distortsioak zehaztasunari

Lehenik eta behin, AT (Aerial Triangulation) akatsak puntu-hodei trinkoaren errorean eragingo du, eta, beraz, 3D ereduaren errore erlatiboan. Hori dela eta, erroko batez besteko karratua (Reprojection Error RMS) azken modelaketaren zehaztasuna objektiboki islatzen duen adierazle garrantzitsuenetako bat da. RMS balioa egiaztatuz, 3D ereduaren zehaztasuna besterik gabe epaitu daiteke. Zenbat eta RMS balio txikiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da ereduaren zehaztasuna.

2.3 Zeintzuk dira lentearen distortsioan eragiten duten faktoreak

foku-distantzia
Orokorrean, foku finkoko lente baten foku-luzea zenbat eta luzeagoa izan, orduan eta txikiagoa da distortsioa; zenbat eta foku-distantzia txikiagoa izan, orduan eta distortsio handiagoa. Foku-luze ultraluzearen lentearen (tele lente) distortsioa dagoeneko oso txikia den arren, hain zuzen ere, hegaldiaren altuera eta beste parametro batzuk kontuan hartzeko, aireko inkesta-kameraren objektiboaren distantzia ezin da izan. horren luzea.Adibidez, hurrengo argazkia Sony 400 mm-ko tele lente bat da. Lentearen distortsioa oso txikia dela ikus dezakezu, ia % 0,5ean kontrolatuta dagoela. Baina arazoa da lente hau 1cm-ko bereizmenean argazkiak biltzeko erabiltzen baduzu eta hegaldiaren altuera dagoeneko 820m-koa dela.Utzi dronea altitude honetan hegan egitea guztiz irrealista dela.

Lenteen prozesamendua

Lenteen prozesatzea lenteen ekoizpen-prozesuko urrats konplexuena eta zehaztasun handienekoa da, gutxienez 8 prozesurekin. Aurre-prozesuak nitrato-materiala-upel tolestura-hondarra zintzilik-artezketa barne hartzen du, eta osteko prozesuak core-estaldura-atxikimendu-tinta estaldura hartzen du. Prozesatzeko zehaztasunak eta prozesatzeko inguruneak zuzenean zehazten dute lente optikoen azken zehaztasuna.

Prozesatzeko zehaztasun baxuak eragin larria du irudiaren distortsioan, eta horrek zuzenean lentearen distortsio irregularra dakar, parametrizatu edo zuzendu ezin dena, eta horrek larriki eragingo dio 3D ereduaren zehaztasunari.

Lenteen instalazioa

1. irudiak lentea instalatzeko prozesuan lentearen okerdura erakusten du;

2. irudiak erakusten du lentea ez dela zentrokidea lentea instalatzeko prozesuan;

3. irudiak instalazio egokia erakusten du.

Goiko hiru kasuetan, lehenengo bi kasuetan instalazio metodoak muntaketa "okerrak" dira, eta horrek zuzendutako egitura suntsituko du, eta ondorioz hainbat arazo sortuko dira, hala nola pantaila lausoa, irregularra eta sakabanaketa. Hori dela eta, oraindik ere doitasun-kontrol zorrotza behar da prozesatzen eta muntaian.

Lenteak muntatzeko prozesua

Lentearen muntaketa prozesua lentearen modulu orokorraren eta irudien sentsorearen prozesuari egiten dio erreferentzia. Orientazio-elementuaren puntu nagusiaren posizioa eta kameraren kalibrazio-parametroetako distortsio tangentziala bezalako parametroek muntaketa-erroreak eragindako arazoak deskribatzen dituzte.

Orokorrean, muntaketa akats sorta txiki bat onartu daiteke (noski, zenbat eta zehaztasun handiagoa izan, orduan eta hobeto). Kalibrazio-parametroak zehatzak diren bitartean, irudiaren distortsioa zehaztasun handiagoz kalkula daiteke eta, ondoren, irudiaren distortsioa kendu daiteke. Bibrazioak ere lentea apur bat mugitzea eta lentearen distortsio-parametroak aldatzea eragin dezake. Horregatik aireko inkesta-kamera tradizionala konpondu eta berriro kalibratu behar da denbora tarte baten ondoren.

2.3 Rainpoo-ren kameraren lente zeiharra

Bikoitza Gauβ egitura

Zeiharkako argazkilaritzak baldintza asko ditu objektiboak, tamaina txikia, pisu arina, irudiaren distortsio eta aberrazio kromatiko txikia, koloreen erreprodukzio handia eta bereizmen handikoa. Lentearen egitura diseinatzerakoan, Rainpoo-ren lenteak Gauβ egitura bikoitza erabiltzen du, irudian ikusten den moduan:
Egitura lentearen aurrealdean, diafragman eta lentearen atzeko aldean banatzen da. Aurrealdea eta atzealdea "simetrikoak" izan daitezke diafragmari dagokionez. Egitura horrek aurrealdean eta atzealdean sortzen diren aberrazio kromatiko batzuk elkar deuseztatzea ahalbidetzen du, eta, beraz, abantaila handiak ditu kalibrazioan eta lentearen tamaina kontrolatzeko fase amaieran.

Ispilu asferikoa

Bost lenterekin integratutako kamera zeihar baterako, lente bakoitzak pisua bikoizten badu, kamerak bost aldiz pisatuko du; lente bakoitzak luzera bikoizten badu, orduan kamera zeiharra gutxienez bikoiztu egingo da. Hori dela eta, diseinatzerakoan, argazki-kalitate maila altua lortzeko, aberrazioa eta bolumena ahalik eta txikienak direla ziurtatuz, lente asferikoak erabili behar dira.

Lente asferikoek gainazal esferikoan barreiatutako argia fokura berriro bideratu dezakete, bereizmen handiagoa lor dezakete, koloreen erreprodukzio maila altua izan dezakete, baina aberrazioen zuzenketa osa dezakete lente kopuru txiki batekin, egin beharreko lente kopurua murrizteko. kamera arinagoa eta txikiagoa.

Distortsioen zuzenketa teknologia

Muntatze-prozesuko akatsak lentearen distortsio tangentziala areagotuko du. Muntaia-errore hori murriztea distortsioa zuzentzeko prozesua da. Hurrengo irudian lente baten distortsio tangentzialaren diagrama eskematikoa erakusten da. Orokorrean, distortsio-desplazamendua simetrikoa da beheko ezkerreko ——goiko eskuineko izkinarekiko, lenteak norabidearekiko perpendikularra den biraketa-angelua duela adierazten duena, muntaketa-akatsek eragindakoa.

Hori dela eta, irudien zehaztasun eta kalitate handia bermatzeko, Rainpook diseinu, prozesatu eta muntaketari buruzko kontrol zorrotz batzuk egin ditu:

Diseinuaren hasierako fasean, lenteen muntaketaren koaxialtasuna bermatzeko, ahalik eta lenteen instalazio-plano guztiak clamping batekin prozesatzen direla ziurtatzeko;

②Doitasun handiko tornuetan inportatutako aleaziozko torneatzeko tresnak erabiltzea mekanizazioko zehaztasuna IT6 mailara iristen dela ziurtatzeko, batez ere koaxialtasun-perdoia 0,01 mm-koa dela ziurtatzeko;

③Lente bakoitzak zehaztasun handiko tungsteno altzairuzko tapoi neurgailuak ditu barneko gainazalean (tamaina bakoitzak gutxienez 3 tolerantzia estandar desberdin ditu), pieza bakoitza zorrotz ikuskatzen da, eta paralelismoa eta perpendikulartasuna bezalako posizio-perdoiak detektatzen ditu. hiru koordenatu neurtzeko tresna;

④Lente bakoitza ekoitzi ondoren, ikuskatu egin behar da, proiekzioaren bereizmena eta diagramen probak barne, eta hainbat adierazle, hala nola, lentearen bereizmena eta koloreen erreprodukzioa.