Xromatik aberatsiya va buzilish imaga qanday ta'sir qiladi

1.xromatik aberatsiya

1.1 Xromatik aberatsiya nima

Xromatik aberatsiya materialning o'tkazuvchanligidagi farq tufayli yuzaga keladi. Tabiiy yorug'lik to'lqin uzunligi 390 dan 770 nm gacha bo'lgan ko'rinadigan yorug'lik mintaqasidan iborat, qolganlari esa inson ko'zi ko'ra olmaydigan spektrdir. Materiallar rangli yorug'likning turli to'lqin uzunliklari uchun turli xil sinishi ko'rsatkichlariga ega bo'lganligi sababli, har bir rangli yorug'lik turli xil tasvir pozitsiyasiga va kattalashtirishga ega, bu esa pozitsiyaning xromatizmiga olib keladi.

1.2 Xromatik aberatsiya tasvir sifatiga qanday ta'sir qiladi

(1) Turli xil to'lqin uzunliklari va yorug'likning turli ranglarining sinishi ko'rsatkichlari tufayli ob'ekt nuqtasini BITTA mukammal tasvir nuqtasiga yaxshi qaratib bo'lmaydi, shuning uchun fotosurat xiralashadi.

(2) Shuningdek, turli xil ranglarning har xil kattalashishi tufayli tasvir nuqtalarining chetida "kamalak chiziqlari" bo'ladi.

1.3 Xromatik aberatsiya 3D modeliga qanday ta'sir qiladi

Tasvir nuqtalarida "kamalak chiziqlari" bo'lsa, bu 3D modellashtirish dasturiga bir xil nuqtaga mos kelishiga ta'sir qiladi. Xuddi shu ob'ekt uchun uchta rangning mos kelishi "kamalak chiziqlari" tufayli xatolikka olib kelishi mumkin. Ushbu xato etarlicha katta to'planganda, u "tabaqalanish" ga olib keladi.

1.4 Xromatik aberatsiyani qanday bartaraf etish mumkin

Shisha kombinatsiyasining turli xil sinishi indeksidan va turli dispersiyadan foydalanish xromatik aberatsiyani bartaraf qilishi mumkin. Masalan, konveks linzalari sifatida past sinishi indeksi va past dispersli shishadan, konkav linzalari sifatida esa yuqori sinishi indeksi va yuqori dispersli shishadan foydalaning.

Bunday birlashtirilgan linzalar o'rta to'lqin uzunligida qisqaroq fokus uzunligiga ega va uzoq va qisqa to'lqinli nurlarda uzoqroq fokus uzunligiga ega. Ob'ektivning sferik egriligini sozlash orqali ko'k va qizil yorug'likning fokus uzunliklari to'liq teng bo'lishi mumkin, bu asosan xromatik aberatsiyani yo'q qiladi.

Ikkilamchi spektr

Ammo xromatik aberatsiyani butunlay yo'q qilib bo'lmaydi. Kombinatsiyalangan linzalardan foydalangandan so'ng, qolgan xromatik aberatsiya "ikkilamchi spektr" deb ataladi. Ob'ektivning fokus uzunligi qancha uzun bo'lsa, xromatik aberatsiya shunchalik ko'p qoladi. Shuning uchun, yuqori aniqlikdagi o'lchovlarni talab qiladigan havo tekshiruvi uchun ikkilamchi spektrni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi.

Nazariy jihatdan, agar yorug'lik chizig'ini ko'k-yashil va yashil-qizil intervallarga bo'lish mumkin bo'lsa va bu ikki intervalga akromatik usullar qo'llanilsa, ikkilamchi spektrni asosan yo'q qilish mumkin. Biroq, hisoblash yo'li bilan isbotlanganki, agar yashil yorug'lik va qizil yorug'lik uchun akromatik bo'lsa, ko'k yorug'likning xromatik aberatsiyasi katta bo'ladi; agar ko'k yorug'lik va yashil yorug'lik uchun akromatik bo'lsa, qizil yorug'likning xromatik aberatsiyasi katta bo'ladi. Ko'rinishidan, bu qiyin muammo va hech qanday javob yo'q, o'jar ikkilamchi spektrni butunlay yo'q qilib bo'lmaydi.

Apoxromatik（APO）texnologiya

Yaxshiyamki, nazariy hisob-kitoblar APO uchun yo'lni topdi, ya'ni ko'k yorug'likning qizil nurga nisbatan nisbiy tarqalishi juda past bo'lgan va ko'k yorug'likdan yashil rangga juda yuqori bo'lgan maxsus optik linzalar materialini topishdir.

Fluorit shunday maxsus material bo'lib, uning tarqalishi juda past va nisbiy dispersiyaning bir qismi ko'plab optik oynalarga yaqin. Ftorit nisbatan past sinishi indeksiga ega, suvda bir oz eriydi, ishlov berish qobiliyati va kimyoviy barqarorligi yomon, lekin uning ajoyib akromatik xususiyatlari tufayli u qimmatbaho optik materialga aylanadi.

Tabiatda optik materiallar uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan juda kam sof quyma florit mavjud, ularning yuqori narxi va ishlov berish qiyinligi bilan bir qatorda, ftorit linzalari yuqori darajadagi linzalar bilan sinonimga aylandi. Turli xil linzalar ishlab chiqaruvchilari ftorit o'rnini bosuvchi moddalarni topish uchun hech qanday kuchini ayamaydilar. Ftor-toj oynasi ulardan biri bo'lib, AD shishasi, ED shishasi va UD oynasi ana shunday o'rnini bosadi.

Rainpoo oblique kameralari aberatsiya va buzilishlarni juda kichik qilish uchun kamera linzalari sifatida juda past dispersli ED oynasidan foydalanadi. Bu nafaqat tabaqalanish ehtimolini kamaytiradi, balki 3D model effekti ham sezilarli darajada yaxshilandi, bu esa binoning burchaklari va jabhasining ta'sirini sezilarli darajada yaxshilaydi.

2, buzilish

2.1 Buzilish nima

Ob'ektivning buzilishi aslida nuqtai nazarning buzilishi, ya'ni nuqtai nazardan kelib chiqadigan buzilish uchun umumiy atamadir. Bunday buzilish fotogrammetriyaning aniqligiga juda yomon ta'sir qiladi. Axir, fotogrammetriyaning maqsadi ko'paytirish emas, balki ko'paytirishdir, shuning uchun fotosuratlar imkon qadar yerning xususiyatlarining haqiqiy masshtab ma'lumotlarini aks ettirishi kerak.

Ammo bu linzaning o'ziga xos xususiyati bo'lganligi sababli (qavariq linzalar yorug'likni birlashtiradi va botiq linzalar yorug'likni ajratadi), optik dizaynda ifodalangan bog'liqlik: buzilishni yo'q qilish uchun tangens sharti va diafragma komasini yo'q qilish uchun sinus shartni qondirish mumkin emas. bir vaqtning o'zida, shuning uchun buzilish va optik xromatik aberatsiya Xuddi shu narsani butunlay yo'q qilish mumkin emas, faqat yaxshilanadi.

Yuqoridagi rasmda tasvir balandligi va ob'ekt balandligi o'rtasida mutanosib bog'liqlik mavjud va ularning orasidagi nisbat kattalashtirishdir.

Ideal tasvirlash tizimida ob'ekt tekisligi va linzalar orasidagi masofa sobit saqlanadi va kattalashtirish ma'lum bir qiymatdir, shuning uchun tasvir va ob'ekt o'rtasida faqat mutanosib munosabat mavjud, hech qanday buzilish yo'q.

Biroq, haqiqiy tasvirlash tizimida, bosh nurning sferik aberatsiyasi maydon burchagi ortishi bilan o'zgarganligi sababli, kattalashtirish endi bir juft konjugat ob'ektning tasvir tekisligida doimiy emas, ya'ni kattalashtirish. tasvirning markazi va chekkaning kattalashishi bir-biriga mos kelmaydi, tasvir ob'ektga o'xshashligini yo'qotadi. Tasvirni deformatsiya qiluvchi bu nuqson buzilish deyiladi.

2.2 Buzilish aniqlikka qanday ta'sir qiladi

Birinchidan, AT (Aerial Triangulation) xatosi zich nuqta bulutining xatosiga va shuning uchun 3D modelning nisbiy xatosiga ta'sir qiladi. Shuning uchun o'rtacha ildiz kvadrati (RMS of Reprojection Error) yakuniy modellashtirish aniqligini ob'ektiv aks ettiruvchi muhim ko'rsatkichlardan biridir. RMS qiymatini tekshirish orqali 3D modelning aniqligini oddiygina baholash mumkin. RMS qiymati qanchalik kichik bo'lsa, modelning aniqligi shunchalik yuqori bo'ladi.

2.3 Ob'ektivning buzilishiga qanday omillar ta'sir qiladi

fokus uzunligi
Umuman olganda, sobit fokusli linzalarning fokus uzunligi qanchalik uzun bo'lsa, buzilish shunchalik kichik bo'ladi; fokus uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, buzilish shunchalik katta bo'ladi. Ultra uzun fokusli linzalarning (tele linzalar) buzilishi allaqachon juda kichik bo'lsa-da, aslida parvoz balandligi va boshqa parametrlarni hisobga olish uchun, havo kuzatuv kamerasi ob'ektivining fokus uzunligi bo'lishi mumkin emas. shunchalik uzoq.Misol uchun, quyidagi rasm Sony 400 mm tele linzasidir. Ko'rishingiz mumkinki, linzalarning buzilishi juda kichik, deyarli 0,5% ichida nazorat qilinadi. Ammo muammo shundaki, agar siz ushbu ob'ektivdan 1 sm o'lchamdagi fotosuratlarni yig'ish uchun foydalansangiz va parvoz balandligi allaqachon 820 m.lik bo'lsa, bu balandlikda uchish uchun uchuvchisiz samolyot mutlaqo haqiqiy emas.

Ob'ektivni qayta ishlash

Ob'ektivni qayta ishlash kamida 8 jarayonni o'z ichiga olgan linzalarni ishlab chiqarish jarayonidagi eng murakkab va eng yuqori aniqlik bosqichidir. Oldindan ishlov berish nitrat materiali-barrelni katlama-qumni osish-silliqlashni o'z ichiga oladi va keyingi jarayon yadro-qoplama-yopishqoq-siyoh qoplamasini oladi. Qayta ishlashning aniqligi va ishlov berish muhiti to'g'ridan-to'g'ri optik linzalarning yakuniy aniqligini aniqlaydi.

Past ishlov berish aniqligi tasvirning buzilishiga halokatli ta'sir ko'rsatadi, bu to'g'ridan-to'g'ri linzalarning notekis buzilishiga olib keladi, uni parametrlash yoki tuzatish mumkin emas, bu 3D modelining aniqligiga jiddiy ta'sir qiladi.

Ob'ektivni o'rnatish

1-rasmda linzalarni o'rnatish jarayonida linzalarning egilishi ko'rsatilgan;

2-rasmda linzalarni o'rnatish jarayonida linzalarning konsentrik emasligi ko'rsatilgan;

3-rasmda to'g'ri o'rnatish ko'rsatilgan.

Yuqoridagi uchta holatda, dastlabki ikki holatda o'rnatish usullari hammasi "noto'g'ri" yig'ilish bo'lib, bu tuzatilgan tuzilmani yo'q qiladi, natijada loyqalik, notekis ekran va dispersiya kabi turli muammolar paydo bo'ladi. Shu sababli, qayta ishlash va yig'ish jarayonida hali ham qat'iy aniqlik nazorati talab qilinadi.

Ob'ektivni yig'ish jarayoni

Ob'ektivni yig'ish jarayoni umumiy linza moduli va tasvirlash sensori jarayoniga ishora qiladi. Orientatsiya elementining asosiy nuqtasining pozitsiyasi va kamerani kalibrlash parametrlaridagi tangensial buzilish kabi parametrlar montaj xatosidan kelib chiqqan muammolarni tavsiflaydi.

Umuman olganda, yig'ish xatolarining kichik diapazoniga toqat qilish mumkin (albatta, yig'ish aniqligi qanchalik yuqori bo'lsa, shuncha yaxshi). Kalibrlash parametrlari to'g'ri bo'lsa, tasvir buzilishini aniqroq hisoblash mumkin, keyin esa tasvir buzilishini olib tashlash mumkin. Vibratsiya, shuningdek, linzalarning biroz harakatlanishiga va linzalarning buzilish parametrlarini o'zgartirishga olib kelishi mumkin. Shuning uchun an'anaviy havo kuzatuv kamerasi ma'lum vaqtdan keyin o'rnatilishi va qayta kalibrlanishi kerak.

2.3 Rainpoo-ning qiya kamera linzalari

Ikki marta Gaub tuzilishi

Oblique fotografiya ob'ektiv uchun juda ko'p talablarni qo'yadi, ular kichik o'lchamli, engil vaznli, past tasvir buzilishlari va xromatik aberatsiyalar, ranglarning yuqori reproduktsiyasi va yuqori aniqlikda bo'lishi kerak. Ob'ektiv tuzilishini loyihalashda Rainpoo linzalari rasmda ko'rsatilganidek, qo'shaloq Gaub tuzilishidan foydalanadi:
Tuzilishi linzaning old qismiga, diafragmaga va linzaning orqa qismiga bo'linadi. Old va orqa diafragmaga nisbatan "nosimmetrik" ko'rinishi mumkin. Bunday tuzilma old va orqada hosil bo'lgan xromatik aberatsiyalarning bir qismini bir-birini bekor qilishga imkon beradi, shuning uchun u kalibrlash va oxirgi bosqichda linzalarning o'lchamini boshqarishda katta afzalliklarga ega.

Asferik oyna

Beshta linzalar bilan birlashtirilgan oblique kamera uchun, agar har bir linzaning og'irligi ikki baravar oshsa, kamera besh marta og'irlik qiladi; agar har bir ob'ektiv uzunligi ikki baravar oshsa, u holda oblique kamera kamida ikki baravar kattalashadi. Shuning uchun, loyihalashda, aberatsiya va hajmning imkon qadar kichik bo'lishini ta'minlagan holda yuqori darajadagi tasvir sifatini olish uchun asferik linzalardan foydalanish kerak.

Asferik linzalar sferik yuza bo'ylab tarqalgan yorug'likni fokusga qaytarishi mumkin, nafaqat yuqori piksellar sonini olish, ranglarni ko'paytirish darajasini yuqori qilish, balki kam sonli linzalar bilan aberatsiyani tuzatishni yakunlash, qilish uchun linzalar sonini kamaytirishi mumkin. kamera engilroq va kichikroq.

Buzilishni tuzatish texnologiya

Yig'ish jarayonida xatolik linzalarning tangensial buzilishining kuchayishiga olib keladi. Ushbu yig'ish xatosini kamaytirish buzilishlarni tuzatish jarayonidir. Quyidagi rasmda linzaning tangensial buzilishining sxematik diagrammasi ko'rsatilgan. Umuman olganda, buzilishning siljishi pastki chapga - yuqori o'ng burchakka nisbatan nosimmetrikdir, bu linzaning yo'nalishga perpendikulyar aylanish burchagiga ega ekanligini ko'rsatadi, bu montaj xatolaridan kelib chiqadi.

Shu sababli, tasvirning yuqori aniqligi va sifatini ta'minlash uchun Rainpoo dizayn, qayta ishlash va yig'ish bo'yicha bir qator qat'iy tekshiruvlarni o'tkazdi:

Dizaynning dastlabki bosqichida, linzalarni yig'ishning koaksiyalligini ta'minlash uchun, iloji boricha, barcha linzalarni o'rnatish tekisliklari bitta qisqich bilan ishlov berilishini ta'minlash;

②Import qilingan qotishma torna asboblarini yuqori aniqlikdagi tornalarda ishlatish, ishlov berish aniqligi IT6 darajasiga yetishini ta'minlash, ayniqsa, koaksiallik bardoshliligi 0,01 mm bo'lishini ta'minlash;

③Har bir linza ichki dumaloq yuzada yuqori aniqlikdagi volfram po'latdan yasalgan vilka o'lchagichlar to'plami bilan jihozlangan (har bir o'lchamda kamida 3 xil bardoshlik standarti mavjud), har bir qism qat'iy tekshiriladi va parallellik va perpendikulyarlik kabi pozitsiya toleranslari aniqlanadi. uch koordinatali o'lchov vositasi;

④Har bir linza ishlab chiqarilgandan so'ng, uni tekshirish kerak, jumladan proyeksiya o'lchamlari va diagramma sinovlari, shuningdek, ob'ektivning ruxsati va rangini ko'paytirish kabi turli ko'rsatkichlar.