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为什么镜子需要完美的抛物面?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-06-05 11:33:22

这里有几点需要说明:完美的抛物面不能产生无畸变的图像。它们甚至不能产生不失真的图像。计算机可以很容易地纠正失真。它们不能轻易地纠正畸变。有一些方法可以校正像差,但它们通常要求在捕获图像时进行校正。有一些实验相机捕捉射线位置和斜率。这些信息可以用来纠正失真和畸变,但这需要大量的数据和大量的计算。

我们一个一个来。完美的抛物面不能产生无畸变的图像。它们甚至不能产生不失真的图像。在有限的视域内,没有任何镜面能产生完美的图像。即使在理论。时期。这是一张你们可能在学校看过的图表。这使得它看起来像一个抛物线的光到达一个完美的焦点。

抛物线的光

嗯,确实如此。但只有一分。的中心。对于视野中的其他恒星,图像很快就会消失。

泪滴形状的图像

所有这些泪滴形状的图像都应该是点。相反,它们有散光和彗差,这完全取决于图像和物体相对于镜子的位置。

现在让我们看看实际的图片。这显示了完美抛物线在不同场位的像差。

不同场位的像差

昏迷和散光本质上是离轴像差(除非你有环面透镜)。

环面透镜

光离轴进入引起的彗发。这就是为什么你必须设计多面镜子,这样每一面都能部分地纠正另一面的像差。我们的目标是校正足够多的像差,从而得到的图像受到衍射的限制,衍射是由光的波动性质引起的。

计算机可以很容易地纠正失真。它们不能轻易地纠正畸变。变形是形成好的图像,但物体从它们的实际位置移动。一个熟悉的例子是鱼眼镜头。直线变成曲线。

另一方面,如果你纠正这种扭曲,你很快就会发现图片中心的脸是正常的,但远离中心的脸在大小和形状上被夸大了。没有办法把一个三维世界在平面图像上不失真地表示出来。地图也存在同样的问题。有一些算法可以识别人脸并修复它们,但代价是背景的准确性。

另一方面,像差会导致图像模糊、拉长或不清晰。这是一张有明显畸变的图像。见上图屋顶栅栏上的柱子和空隙。下面这张图里没有很多细节。你怎么把它找回来?

我想你一定看过那些侦探剧,他们把一张严重畸变的照片输入犯罪实验室的电脑,几秒钟后就会出现一张经过完美校正的清晰图像。这是幻想。一个有经验的人必须指导图像的定影,通常在很长一段时间后,定影效果会非常嘈杂和不自然。基本上,信息不在那里,计算机试图填入一些看起来应该在那里的东西。这是当计算机熟悉盎格鲁人并试图填补非盎格鲁人的细节时会发生的事情。

很明显,计算机可以从它的数据库中输入数据,但这是一种猜测,它不是应该被捕获的实际数据。有一些方法可以校正像差,但它们通常要求在捕获图像时进行校正。有一些实验相机捕捉射线位置和斜率。这些信息可以用来纠正失真和畸变,但这需要大量的数据和大量的计算。
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