Ich denke, ich bin ziemlich gut in Mathe und verstehe die grundlegende Geometrie, aber ich habe Probleme, die Funktion eines Blende in Kameras.
Nehmen wir an, eine Kamera befindet sich in einem bestimmten Zustand. Sie erfasst das Licht eines bestimmten „Kegels“ außerhalb des Kameraobjektivs Die Blende bewegt sich (verringert den Durchmesser des Lochs), und nichts anderes bewegt sich in der Kamera. Dies kann nur dazu führen, dass ein „schwarzes Material“ um das Bild herum erscheint, oder?
Die Größe ändert sich nicht von Objekten im endgültigen Bild oder die Schärfe von Objekten oder die „Lichtrate“ (Menge / Zeit), die in die Bildmitte gelangt (die nicht von einer Blende bedeckt ist). Habe ich recht?
Aber wenn die Blende im endgültigen Bild nie gezeigt wird und nur Strahlen um sie herum abdeckt, was ist der Zweck davon, da diese Strahlen es sowieso nie zum Bildsensor schaffen würden, oder?
Bearbeiten: Ich glaube, ich bekomme langsam einen Hinweis.
Meine Intuition Wenn sich zwischen zwei Punkten A und B ein Hindernis befindet, kann A B nicht sehen. Der Punkt A befindet sich auf dem Objekt und B befindet sich auf dem Sensor, und die Tatsache, dass die Linie zwischen ihnen nicht gerade ist (gebrochen) durch eine Linse) ändert nichts.
Ich habe nicht bemerkt, dass viele Strahlen (in verschiedenen Richtungen) von A durch die Linse nach B gelangen. Das Hindernis in der Nähe der Linse verhält sich sehr unterschiedlich. Durch Abdecken der Hälfte der Linse würden 2x weniger Strahlen von A nach B gelangen, der Sensor B jedoch Empfange immer noch Licht von A (B „sieht“ immer noch A).
Kommentare
- Ich denke, Sie müssen etwas mehr über Raytracing nachdenken durch ein Bildgebungssystem, und wo Sie eine Blende platzieren könnten, die das Bild nicht stört, aber die Lichtmenge ändert, die das Bild erzeugt.
- Kurz gesagt: Nein, das ' ist nicht richtig. Sie können überprüfen, wie ein solcher schwarzer Ring niemals erscheint und wie sich diese Erscheinung auf die Belichtung und Fokussierung auswirkt. ' ist ziemlich lang zu erklären. Kennen Sie sich mit geometrischer Optik aus? Welche Dinge weißt du schon? Ich empfehle Ihnen außerdem, zwischen Apertur- und Feldblenden zu unterscheiden.
- Eine einfache Linse sendet jeden Lichtstrahl von demselben Punkt auf dem Motiv zu einem Punkt auf der Filmebene, egal wo dieser Lichtstrahl auf die Linse trifft . Ebenso werden Lichtstrahlen von einem anderen Punkt auf dem Objekt alle auf einen anderen Punkt auf der Filmebene bezogen. Eine in der Nähe der Linse platzierte Blende blockiert einige dieser Lichtstrahlen, ändert jedoch nicht die Wege der durchgelassenen Lichtstrahlen.
- … währenddessen, wenn die Blende sehr nahe an der liegt Objektiv, dann ist das Bild der Blende selbst so weit unscharf, dass es unsichtbar ist.
- @SolomonSlow Das scheint eher eine Antwort als ein Kommentar zu sein.
Antwort
Das Argument in Ihrer Bearbeitung ist im Wesentlichen korrekt.
Die Blende wird sehr nahe an der Linse eingeführt, wo sich Objekte befinden maximal defokussiert, so dass jeder Strahl von jedem Objekt durch die Linse geht. Das Diaphragma entfernt einige dieser Strahlen, lässt jedoch immer noch mehrere Strahlen durch und bildet ein Bild.
Dies bedeutet dass der „Schatten“ der Blende vollständig defokussiert ist, so dass er das gesamte Bild durch Abdunkeln bedeckt, verglichen mit dem, was Sie mit einer offenen Blende haben würden (mit mehr Licht insgesamt), aber nicht Bilden Sie ein Bild auf dem Sensor, weil es sich in der Ebene des Objektivs befindet.
Was warum Sie überhaupt eine Blende haben: Dies ermöglicht es Ihnen Spielen Sie mit der Schärfentiefe , dh mit dem Entfernungsbereich, in dem Objekte im Fokus erscheinen. Je breiter Ihre Apertur ist, desto mehr Strahlen haben Sie, und das bedeutet, dass die Strahlen, die die Brennebene erreichen, einen breiteren Winkelkegel umfassen, was wiederum bedeutet, dass die Toleranz für das Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen des Detektors verringert ist, während Sie ihn behalten das Objekt im Fokus.
Umgekehrt bedeutet diese reduzierte Toleranz für eine feste Detektorebene, dass der Längenbereich, in dem Objekte im Fokus erscheinen, umso flacher ist, je breiter die Apertur ist.
Sie verwenden eine Blende, wenn Sie eine größere Schärfentiefe wünschen (dh wenn Objekte in vielen verschiedenen Entfernungen scharfgestellt werden sollen), und Sie können insgesamt etwas Licht verlieren. Auf diese Weise verringern Sie die Blende und töten einige Strahlen von der Außenseite Ihrer Linse, und dabei reduzieren Sie den Winkelkegel und erweitern die Tiefe der Fokusebene.
Kommentare
- Ja! Der Schlüssel für mich war zu erkennen, dass es viele verschiedene Strahlen zwischen einem Punkt auf einem Objekt und einem Punkt auf as gibt ensor. Der Rest ist eine einfache Geometrie.Nur die Blende " verkleinert das Objektiv ". Es gelangt weniger Licht zum Sensor, was normalerweise eine schlechte Sache ist (möglicherweise müssen wir " " Farben durch Software hervorheben, die hinzugefügt werden könnten Rauschen), aber die Unschärfe von zu nahen / zu fernen Objekten wird verringert, wenn die Linsenfläche abnimmt.