Хроматикалық аберрация және бұрмалау имаға қалай әсер етеді

1.хроматикалық аберрация

1.1 Хроматикалық аберрация дегеніміз не

Хроматикалық аберрация материалдың өткізгіштігінің айырмашылығынан туындайды. Табиғи жарық толқын ұзындығы 390-770 нм болатын көрінетін жарық аймағынан тұрады, ал қалғандары адам көзі көре алмайтын спектр. Материалдардың түрлі-түсті жарықтың әртүрлі толқын ұзындықтары үшін әртүрлі сыну көрсеткіштері болғандықтан, әр түсті жарықтың бейнелеу орны мен ұлғаюы әртүрлі болады, бұл позицияның хроматизміне әкеледі.

1.2 Хроматикалық аберрация кескін сапасына қалай әсер етеді

(1) Әр түрлі толқын ұзындықтары мен жарықтың әртүрлі түстерінің сыну көрсеткішіне байланысты нысан нүктесін БІР тамаша кескін нүктесіне дұрыс бағыттау мүмкін емес, сондықтан фотосурет бұлыңғыр болады.

(2) Сондай-ақ, әртүрлі түстердің әртүрлі үлкейтуіне байланысты кескін нүктелерінің шетінде «кемпірқосақ сызықтары» болады.

1.3 Хроматикалық аберрация 3D үлгісіне қалай әсер етеді

Кескін нүктелерінде «кемпірқосақ сызықтары» болса, ол бірдей нүктеге сәйкес келетін 3D модельдеу бағдарламалық құралына әсер етеді. Бір нысан үшін үш түстің сәйкестігі «кемпірқосақ сызықтарына» байланысты қате тудыруы мүмкін. Бұл қате жеткілікті мөлшерде жинақталғанда, ол «стратификацияны» тудырады.

1.4 Хроматикалық аберрацияны қалай жоюға болады

Әртүрлі сыну көрсеткішін және шыны комбинациясының әртүрлі дисперсиясын пайдалану хроматикалық аберрацияны жоя алады. Мысалы, дөңес линзалар ретінде төмен сыну көрсеткішін және төмен дисперсті шыныны, ал ойыс линзалар ретінде жоғары сыну көрсеткішін және жоғары дисперсиялық шыныны пайдаланыңыз.

Мұндай біріктірілген линзаның ортаңғы толқын ұзындығында фокустық арақашықтығы қысқарақ, ал ұзын және қысқа толқынды сәулелердегі фокустық ара қашықтық ұзағырақ болады. Линзаның сфералық қисаюын реттеу арқылы көк және қызыл жарықтың фокустық қашықтығы дәл тең болуы мүмкін, бұл негізінен хроматикалық аберрацияны жояды.

Екіншілік спектр

Бірақ хроматикалық аберрацияны толығымен жою мүмкін емес. Біріктірілген линзаны пайдаланғаннан кейін қалған хроматикалық аберрация «екінші спектр» деп аталады. Линзаның фокус аралығы неғұрлым ұзақ болса, соғұрлым хроматикалық аберрация қалады. Сондықтан жоғары дәлдіктегі өлшеулерді қажет ететін аэротүсірілімдер үшін екіншілік спектрді елемеуге болмайды.

Теориялық тұрғыдан, егер жарық жолағын көк-жасыл және жасыл-қызыл интервалдарға бөлуге болатын болса және осы екі интервалға ахроматикалық әдістер қолданылса, екіншілік спектрді негізінен жоюға болады. Дегенмен, жасыл жарық пен қызыл жарық үшін ахроматикалық болса, көк жарықтың хроматикалық аберрациясы үлкен болатыны есептеу арқылы дәлелденді; көк жарық пен жасыл жарық үшін ахроматикалық болса, қызыл жарықтың хроматикалық аберрациясы үлкен болады. Бұл қиын мәселе және жауабы жоқ сияқты, қыңыр қайталама спектрді толығымен жою мүмкін емес.

Апохроматикалық（APO）техника

Бақытымызға орай, теориялық есептеулер APO үшін жол тапты, яғни көк жарықтың қызыл жарыққа салыстырмалы дисперсиясы өте төмен және көк жарықтың жасыл жарыққа салыстырмалы дисперсиясы өте жоғары болатын арнайы оптикалық линза материалын табу.

Флюорит - осындай ерекше материал, оның дисперсиясы өте төмен және салыстырмалы дисперсияның бір бөлігі көптеген оптикалық көзілдіріктерге жақын. Флюорит салыстырмалы түрде төмен сыну көрсеткішіне ие, суда аз ериді, технологиялық қабілеті мен химиялық тұрақтылығы нашар, бірақ оның тамаша ахроматикалық қасиеттерінің арқасында ол бағалы оптикалық материалға айналады.

Табиғатта оптикалық материалдар үшін пайдалануға болатын таза көлемді флюорит өте аз, олардың жоғары бағасы мен өңдеудегі қиындықтарымен бірге флюорит линзалары жоғары деңгейлі линзалармен синонимге айналды. Әртүрлі линзаларды өндірушілер флюоритті алмастырғыштарды табу үшін күштерін аямады. Фторлы-кронды шыны солардың бірі, ал AD шыны, ED шыны және UD шыны осындай алмастырғыштар болып табылады.

Rainpoo қиғаш камералары аберрация мен бұрмалауды өте кішкентай етіп жасау үшін камера объективі ретінде өте төмен дисперсті ED шынысын пайдаланады. Стратификация ықтималдығын азайтып қана қоймай, сонымен қатар 3D моделінің әсері айтарлықтай жақсарды, бұл ғимараттың бұрыштары мен қасбетінің әсерін айтарлықтай жақсартады.

2, Бұрмалау

2.1 Бұрмалау дегеніміз не

Объективтің бұрмалануы шын мәнінде перспективаның бұрмалануының жалпы термині, яғни перспективадан туындаған бұрмалау. Бұрмалаудың мұндай түрі фотограмметрияның дәлдігіне өте нашар әсер етеді. Өйткені, фотограмметрияның мақсаты асыра сілтеу емес, қайта шығару болып табылады, сондықтан фотосуреттер мүмкіндігінше жердегі нысандардың шынайы масштабтағы ақпаратын көрсетуі керек.

Бірақ бұл линзаға тән қасиет болғандықтан (дөңес линза жарықты біріктіреді және ойыс линза жарықты ажыратады), оптикалық дизайнда көрсетілген қатынас мынада: бұрмалануды жоюдың жанама шарты мен диафрагманың комасының жойылуының синус шарты орындалмайды. бірдей уақытта, сондықтан бұрмалау және оптикалық хроматикалық аберрация. Бірдей нәрсені толығымен жою мүмкін емес, тек жақсартады.

Жоғарыдағы суретте кескін биіктігі мен объект биіктігі арасында пропорционалды байланыс бар, ал екеуінің арақатынасы үлкейту болып табылады.

Идеалды бейнелеу жүйесінде объект жазықтығы мен линза арасындағы қашықтық тұрақты сақталады, ал ұлғайту белгілі бір мән болып табылады, сондықтан кескін мен нысан арасында тек пропорционалды байланыс бар, мүлде бұрмалану болмайды.

Дегенмен, нақты бейнелеу жүйесінде негізгі сәуленің сфералық аберрациясы өріс бұрышының ұлғаюымен өзгеретіндіктен, ұлғайту конъюгаттық объектілер жұбының кескін жазықтығында тұрақты емес, яғни ұлғайту. кескіннің ортасы мен жиектің үлкейтуі сәйкес келмейді, кескін нысанға ұқсастығын жоғалтады. Кескінді деформациялайтын бұл ақау бұрмалау деп аталады.

2.2 Бұрмалау дәлдікке қалай әсер етеді

Біріншіден, AT(Aerial Triangulation) қатесі тығыз нүкте бұлтының қателігіне және осылайша 3D моделінің салыстырмалы қателігіне әсер етеді. Демек, орташа квадраттық түбір (RMS of Reprojection Error) соңғы модельдеу дәлдігін объективті түрде көрсететін маңызды көрсеткіштердің бірі болып табылады. RMS мәнін тексеру арқылы 3D үлгісінің дәлдігін жай ғана бағалауға болады. RMS мәні неғұрлым аз болса, модельдің дәлдігі соғұрлым жоғары болады.

2.3 Линзаның бұрмалануына қандай факторлар әсер етеді

фокус ұзындығы
Жалпы, тіркелген фокусты линзаның фокустық аралығы неғұрлым ұзақ болса, бұрмалану соғұрлым аз болады; фокус аралығы неғұрлым қысқа болса, бұрмалану соғұрлым көп болады. Ультра ұзын фокустық ұзындық объективінің (телеобъектив) бұрмалануы қазірдің өзінде өте аз болғанымен, шын мәнінде, ұшу биіктігін және басқа параметрлерді ескеру үшін аэрофотокамераның объективінің фокустық арақашықтығын анықтау мүмкін емес. сонша ұзақ.Мысалы, келесі сурет - Sony 400 мм теле объектив. Линзаның бұрмалануының өте аз екенін, 0,5% шегінде дерлік басқарылатынын көруге болады. Бірақ мәселе мынада, егер сіз осы линзаны 1 см рұқсатта фотосуреттерді жинау үшін пайдалансаңыз және ұшу биіктігі қазірдің өзінде 820m.let ұшқышсыз бұл биіктікте ұшуға мүлдем шындыққа жанаспайды.

Линзаны өңдеу

Объективті өңдеу кем дегенде 8 процесті қамтитын линзаларды өндіру процесіндегі ең күрделі және ең жоғары дәлдік қадамы болып табылады. Алдын ала процесс нитрат материалы - бөшкенің жиналуы-құмның ілулі-ұнтақталуын қамтиды, ал кейінгі процесс өзек-жабын-адгезиялық-сиялы жабынды алады. Өңдеу дәлдігі мен өңдеу ортасы оптикалық линзалардың соңғы дәлдігін тікелей анықтайды.

Төмен өңдеу дәлдігі кескіннің бұрмалануына өлім әсерін тигізеді, бұл тікелей объективтің біркелкі емес бұрмалануына әкеледі, оны параметрлеу немесе түзету мүмкін емес, бұл 3D үлгісінің дәлдігіне елеулі әсер етеді.

Линзаны орнату

1-суретте линзаны орнату процесі кезіндегі объективтің қисаюы көрсетілген;

2-сурет линзаны орнату процесінде линзаның концентрлі емес екенін көрсетеді;

3-сурет дұрыс орнатуды көрсетеді.

Жоғарыда келтірілген үш жағдайда, алғашқы екі жағдайда орнату әдістерінің барлығы «қате» құрастыру болып табылады, бұл түзетілген құрылымды бұзады, нәтижесінде бұлыңғыр, біркелкі емес экран және дисперсия сияқты әртүрлі мәселелер туындайды. Сондықтан өңдеу және құрастыру кезінде әлі де қатаң дәлдік бақылау қажет.

Объективті құрастыру процесі

Объективті құрастыру процесі жалпы линзаның модулі мен бейнелеу сенсорының процесіне қатысты. Бағдарлау элементінің негізгі нүктесінің орны және камераны калибрлеу параметрлеріндегі тангенциалды бұрмалау сияқты параметрлер құрастыру қателігінен туындаған мәселелерді сипаттайды.

Жалпы айтқанда, құрастыру қателерінің шағын ауқымына жол беруге болады (әрине, құрастыру дәлдігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жақсы). Калибрлеу параметрлері дәл болғанша, кескіннің бұрмалануын дәлірек есептеуге болады, содан кейін кескіннің бұрмалануын жоюға болады. Сондай-ақ діріл линзаның аздап қозғалуына және линзаның бұрмалану параметрлерінің өзгеруіне әкелуі мүмкін. Дәстүрлі әуе түсіру камерасын біраз уақыттан кейін бекітіп, қайта калибрлеу қажет.

2.3 Rainpoo камерасының қиғаш объективі

Қосарлы Gauβ құрылым

Көлбеу фотосуретте объективке қойылатын талаптар көп, олар өлшемі кішкентай, салмағы жеңіл, кескіннің бұрмалануы және хроматикалық аберрациясы төмен, түсті қайта шығару жоғары және ажыратымдылық жоғары. Объектив құрылымын жобалау кезінде Rainpoo объективі суретте көрсетілгендей қос Gauβ құрылымын пайдаланады:
Құрылым линзаның алдыңғы жағына, диафрагмаға және линзаның артқы жағына бөлінеді. Алдыңғы және артқы диафрагмаға қатысты «симметриялы» болып көрінуі мүмкін. Мұндай құрылым алдыңғы және артқы жағында пайда болатын кейбір хроматикалық аберрациялардың бірін-бірі жоюға мүмкіндік береді, сондықтан оның калибрлеуде және соңғы кезеңде объектив өлшемін басқаруда үлкен артықшылықтар бар.

Асфералық айна

Бес линзамен біріктірілген қиғаш камера үшін әрбір объективтің салмағы екі есе өссе, камераның салмағы бес есе болады; егер әрбір объектив ұзындығы екі есе өссе, көлбеу камера кем дегенде екі еселенеді. Сондықтан жобалау кезінде аберрация мен көлемнің мүмкіндігінше аз болуын қамтамасыз ете отырып, сурет сапасының жоғары деңгейін алу үшін асфералық линзаларды пайдалану қажет.

Асфералық линзалар сфералық бет арқылы шашыраған жарықты фокусқа қайта бағыттай алады, жоғары ажыратымдылыққа қол жеткізіп, түсті шығару дәрежесін жоғары етіп қана қоймайды, сонымен қатар аздаған линзалар арқылы аберрацияны түзетуді аяқтай алады, жасауға болатын линзалар санын азайтады. камера жеңілірек және кішірек.

Бұрмалауды түзету техника

Құрастыру процесіндегі қате линзаның тангенциалды бұрмалануының жоғарылауына әкеледі. Бұл құрастыру қатесін азайту бұрмалауды түзету процесі болып табылады. Төмендегі суретте линзаның тангенциалды бұрмалануының схемалық диаграммасы көрсетілген. Жалпы алғанда, бұрмалаудың орын ауыстыруы төменгі солға —— жоғарғы оң жақ бұрышқа қатысты симметриялы, бұл объективтің құрастыру қателерінен туындайтын бағытқа перпендикуляр айналу бұрышы бар екенін көрсетеді.

Сондықтан, жоғары кескін дәлдігі мен сапасын қамтамасыз ету үшін, Rainpoo жобалау, өңдеу және құрастыру бойынша бірқатар қатаң тексерулер жүргізді:

Жобалаудың бастапқы кезеңінде линзаларды құрастырудың коаксиалдылығын қамтамасыз ету үшін мүмкіндігінше линзаларды орнатудың барлық жазықтықтарының бір қысқышпен өңделуін қамтамасыз ету;

②Өңдеу дәлдігі IT6 деңгейіне жету үшін, әсіресе коаксиалдылық төзімділігі 0,01 мм болуын қамтамасыз ету үшін жоғары дәлдіктегі токарлық станоктарда импортталған қорытпалы токарлық құралдарды пайдалану;

③Әрбір объектив ішкі дөңгелек бетінде жоғары дәлдіктегі вольфрамды болат тығынды өлшегіштермен жабдықталған (әр өлшемде кемінде 3 түрлі төзімділік стандарты бар), әрбір бөлік қатаң түрде тексеріледі және параллельдік пен перпендикулярлық сияқты орналасу рұқсаттары анықталады. үш координатты өлшеу құралы;

④Әрбір линза шығарылғаннан кейін оны проекция ажыратымдылығы мен диаграмма сынақтарымен, сондай-ақ объективтің ажыратымдылығы мен түс репродукциясы сияқты әртүрлі индикаторларымен бірге тексеру керек.