Comments 82
Огромное спасибо за интересное изложение материала!
Спасибо :)
https://chdk.clan.su/manual/Mira_manual.pdf делал такое когда-то давно, как "оптик-расчетчик" по образованию. Тоже по максиуму старался избегать "непонятного" для типового фотографа и покупателя. Может чем пригодится. ;)
Интересный материал. Надеюсь, продолжение будет скоро.
Этот принцип соблюдается не только в оптике, но и в других диапазонах шкалы электромагнитных волн
И не только электромагнитных, в акустике тоже. И даже, внезапно, в баллистике, потому что теория тонкой линзы построена на понятии лучей, которые могут трактоваться как траектории.
Зайдите в Википедию и прочитайте, что написано в статье про фокусное расстояние. Чёткого определения там нет – и неспроста.
Да вполне четкое там определение-расстояние от главной точки до главного фокуса. В английской Вики даже рисунок есть, как определяются эти точки.
А вот вы сможете сказать, что такое главная точка?)
Это не точка пересечения тонкой линзы с оптической осью.
Я не просто так отметил этот момент именно интересным фактом. Фокусное расстояние - хитрая штука, она интуитивно понятна всем, но вот чтобы точно сформулировать, что это такое, необходимо прочитать пару лекция по прикладной оптике. Это как с производной: тысяча определений, и каждое несовершенно.
Пожалуй, добавлю фрагмент, который вырезал при переделке статьи под хабр:
Интересный факт №2. Строгое определение:
«Заднее фокусное расстояние – расстояние от задней главной точки до заднего фокуса» [ГОСТ 7427-76. Геометрическая оптика. Термины и определения].
Вырезал именно потому, что оно не несёт практического смысла ни для кого, кроме расчётчиков оптических систем. Рисунок правильный, но он ещё больше запутывает: тонкая линза из физики 8 класса (которая в статье) - это упрощённая модель тонкой линзы с картинки, а более сложная модель с картинки опять же не нужна ни для кого, кроме оптиков-расчётчиков. Все остальные прикладные задачи гораздо легче решаются на упрощённой модели.
Бывают ситуации, когда упрощённая модель работает неправильно, и нужна полная (например, иммерсионная оптика), но с такими ситуациями обычный специалист по техзрению с вероятностью 99,9% не встретится, так что незачем усложнять текст :)
Не, ну в геометрической модели просто-точки преломления главных лучей определяют главную плоскость, пересечение главной плоскости с осью-главная точка. Но так-то да, на каждый чих придется в статью пару страниц учебника переписывать :)
Upd Кстати, к упоминанию гиперфокального расстояния можно формулу вставить, она простая и полезная.
Простая и неприменимая в реальной работе :)
Уж поверьте человеку, который сначала в вузе считал по этой формуле, а потом по работе обмерял реальные объективы на реальные глубины резкости на оптической скамье ОСК-2. Есть большой список причин, по которым эта формула не работает (особенно в современных реалиях с переходом от плёнки к сенсорам). Основная - допустимое пятно нерезкости на практике никак не связано с размером одного пикселя ширпотребного сенсора
Эта формула - как раз пример неправильной информации из интернета (точнее, информации, которая когда-то была правильной, но с развитием техники постепенно стала неверной).
P.S. Если кто-то вдруг захочет углубиться, то полная теория есть в книге "Теория оптических приборов" В.Н. Чуриловского, 1966 г., стр. 198. Там есть интересный момент: автор критикует подход глубины резкости через "зернистость фотоэмульсии" как устаревший и вводит вместо него "расстояние рассматривания распечатанного фотоснимка глазом" - актуальное для 1966 года, но устаревшее уже в наши дни понятие. А все "калькуляторы ГРИП" идут на базе тех формул и даже работают для некоторых фотообъективов, но чисто на уровне случайного совпадения и субъективности восприятия (граница резко/нерезко на глаз субьективна). При работе с другими объективами и сенсорами эти формулы не работают, приходится обмерять конкретный объектив с конкретной диафрагмой и конкретным сенсором на практике.
Да ладно, по крайней мере оценочное значение она даёт, а точное и во времена фотоэмульсий было вопросом тёмным-по какому уровню мы кружки рассеяния меряем и на какой пленке. Сейчас просто зерно пленки на шаг элементов фотоприемника поменялось.
Дело в том, что эта формула для идеального (безаберрационного) объектива, который фокусирует свет в точку. Реальные объективы фокусируют свет в некий кружок рассеяния, который является суммой всех аберраций объектива (а иногда и дифракция добавляется). И даже у хороших объективов кружок рассеяния (а точнее считают по его RMS по радиусу, куда попадает 80% энергии) больше размера пикселя. И формула ломается :)
А потом добавляем, что смещение одного и того же сигнала по дискретному ряду пикселей даёт разный отклик* (например, сначала засвечиваем пиксель 1 и 2, а потом засвечиваем половину пикселя 1, пиксель 2 и половину пикселя 3), и окончательно понимаем, что мы не можем поймать границу, где резкость переходит в нерезкость :)
*подробнее и с картинками, например, здесь:
https://www.mathnet.ru/links/02804979b3931cb026c8ee9edc757a5f/qe16543.pdf
> поверьте человеку, который сначала в вузе считал по этой формуле, а потом по работе обмерял реальные объективы на реальные глубины резкости на оптической скамье ОСК-2
верим, тем более те кто в теме понимают, что вся геометрическая оптика с ее простыми формулами не более, чем полезная апроксимация, которая имеет много слабых мест, например фокальная поверхность большинства оптических систем зависит от значения диафрагмы и редко бывает плоской
Именно, что очень приближённая :) Неспроста линзу называют идеальной, да и курс в ВУЗе по геометрическим расчётам тоже назывался "идеальная оптическая система".
Но тем не менее, этого приближения вполне хватает, чтобы решать ряд практических задач, связанных с использованием готовых объективов. Собственно, изначально я думал называть эту главу "Как выбирать объективы", но блок постепенно разросся.
P.S. Про диафрагму немного не так) Фокальная плоскость неизменна, но матрица чаще всего стоит не в ней, а в т.н. "плоскости наилучшей установки", где самая резкая картинка. Эта плоскость чуть-чуть сдвинута он номинальной фокальной плоскости в сторону объектива, и вот она как раз двигается при изменении диафрагмы из-за изменения влияния аберраций широких пучков. Подробная физика процесса в следующей статье будет, про аберрации.
спасибо конечно за разъяснение, в свою очередь советую посмотреть например "Applied Optics and Optical Engineering" Shannon, Wyant, лучше конечно оригинал, хотя был перевод в издательстве "Мир", замечу что это не учебник, а сборник статей людей активно работающих в промышленности, обратите внимание на (т.8):
гл. 1.Фотографические объективы,
гл. 6.Оценка качества изображения (в том числе определение ошибок волнового фронта, связь с критериями качества изображения, и ошибками формы поверхности)
если интересно, там есть также про асферику и матрицы
ps
по технической оптике книг хватает (Волосов, Русинов и др.), но Shannon, Wyant типа на порядок лучше
Куча общеизвестных вещей из википедии и ничего реально интересного относящегося к оптике для технического зрения :). Вот к примеру упомянут входной зрачок но не упомянуто что его центр является той самой точкой относительно которой объектив может рассматриваться как идеальная pinhole-камера хотя это имеет довольно большое прикладное значение для технического зрения. Причем эта точка может располагаться вне объектива и тема объективов с вынесенным зрачком интересна сама по себе. Не затронута разница между "фокусным расстоянием" (которое field-of-view) и "расстоянием фокусировки" и связанный с этим вопрос изменения размеров изображения при изменении дистанции фокусировки. Честно говоря хотелось бы на Хабре видеть больше нетривиальных статей а не рерайтинга статей из Википедии :)
"фокусное расстояние" само по себе не определяет field-of-view. только в сочетании с матрицей.
Безусловно, но я немного не про это говорю. Дело в том что у простых объективов увеличение зависит от дистанции фокусировки. Это заметнее всего в макрофотографии и в целом известно у фотографов как focus breathing. Кроме того FOV зависит от точки где он сходится "в точку" а эта точка в объективе тоже может двигаться, вплоть до того что ее можно подвинуть на бесконечность и получить объектив с ортогональной проекцией - и такие раньше активно применялись в системах технического зрения ибо упрощают обработку изображений! А тема того как линза перефокусируется, какие с этим связаны особенности в статье даже не поднимается. А там ведь вагон интересных вещей есть. Виньетирование, его причины и то как с ним борются. Выходной зрачок и его влияние на изображение, телецентрические линзы. Как формируется изображение не в фокусе и как на это влияет диафрагма (к примеру то что кружок размытия - это изображение диафрагмы). Диффракционные эффекты. Вместо этого идет пересказ школьной программы.
"к примеру то что кружок размытия - это изображение диафрагмы"
Совершенно неверно.
"А тема того как линза перефокусируется, какие с этим связаны особенности в статье даже не поднимается",
Не только поднимается, но и даётся формула зависимости размера изображения от дистанции на рисунке "Основные соотношения тонкой линзы", а также разбирается пара простых примеров расчёта других параметров. Вы бы это заметили, если бы прочитали статью, а не проглядели по диагонали.
Вы нахватались по верхам и пришли самоутверждаться. Если в статье всё просто, то она не для вас.
Более на ваши комментарии отвечать не буду.
Если пренебречь диффракционными эффектами и несовершенством оптики - то это именно изображение диафрагмы. И это к слову используется в системах технического зрения и очень интересно обыгрывается в пленоптике. А то как вы реагируете на критику занимаясь придирками к терминологии и переходом на личности вас откровенно говоря не красит.
> кружок размытия - это изображение диафрагмы
не совсем, это прежде всего размытое изображение точечного источника (например звезды), нет точечного источника нет кружка размытия, сделайте такой опыт наведите камеру на равномерный фон и посмотрите какой кружок размытия получится, - его нет, диафрагма на месте, но изображение диафрагмы в фокальной плоскости будет полностью расфокусированным, все что увидите это возможную неравномерность освещения поля, т.е. виньетирование, которое конечно зависит от значения диарагмы,
или проще говоря боке и размытие изображения точки в фокальной плоскости не одно и то же, поэтому желательно называть вещи своими именами
Ну вообще есть специальные художественные насадки на объективы, позволяющие превращать далёкие фонари ("точечные источники") в 5/6/7...-конечные звёзды и в прочие там сердечки. Раньше часто использовались для ночных съёмок городов, стадионов и пр.
есть конечно, более того есть объективы с дифрагмой в виде множества перфорированных отверстий управляя которыми можно подбирать нужное боке, собственно речь идет о понимании что такое боке, а что такое размытие точечного изображения, не более, а эффекты разные бывают, можно даже просто вазелином нейтральный фильтр для получения звездочек,
суть в том что размытие точки это типа отклик сфокусированной оптической системы на дельта функцию сигнала, и этот отклик всегда не идеален, а боке, звездочки и пр. это типа спец эффекты другого масштаба
Кружок размытия - это по определению изображение точечного источника. Белый фон можно рассматривать как множество близко расположенных точечных источников, но изображения диафрагмы которые они сформируют будут перекрывать друг друга и разглядеть их по отдельности не удастся.
> Кружок размытия - это по определению изображение точечного источника.
правильно, сфокусированное изображение точечного источника на фокальной поверхности, например звезды
> Белый фон можно рассматривать как множество близко расположенных точечных источников ...
можно, но не нужно :)
> изображения диафрагмы которые они сформируют ...
чтобы сформировать что-то на фокальной поверхности поток лучей должен быть сфокусирован, иначе это более-менее равномерно распределенный по полю поток энергии, а не изображение диафрагмы, оптическая система формирует на фокальной поверхности изображение того, что находится в фокусе, остальное более-менее размывается, чем дальше объект от плоскости фокусировки тем сильнее размывается изображение, вплоть до полного размытия по полю, это модель геометрической оптики, конечно можно рассматривать волновые фронты формируемые отдельными точечными источниками, их взаимодействие с апертурой и между собой, но это другая модель, применяемая в другой области
ps
надеюсь, что это Вам понятно и исчерпывает вопрос, переливать из пустого в порожнее у меня нет ни времени, ни желания
>> правильно, сфокусированное изображение точечного источника на фокальной поверхности
Не обязательно. Кружок нерезкости / диск размытия aka circle of confusion определяется не только в фокальной плоскости.
>> иначе это более-менее равномерно распределенный по полю поток энергии, а не изображение диафрагмы,
Пренебрегая несовершенством объектива и диффракционными эффектами кружок нерезкости всегда повторяет форму отверстия диафрагмы, просто размер этого изображения изменяется. Для сильно расфокусированного изображения точки размер формируемого изображения может быть сопоставим с размером сенсора изображения, но если источников немного то эти изображения вполне различимы. Пример фотографии где это наглядно видно. Несколько точечных источников, крайне сильно не в фокусе. Хорошо видно что формируемое изображение есть сумма кружков нерезкости и каждый кружок повторяет по форме диафрагму
>> конечно можно рассматривать волновые фронты формируемые отдельными точечными источниками, их взаимодействие с апертурой и между собой, но это другая модель, применяемая в другой области
Ну я очевидно не о волновой оптике говорю а о линейной теории формирования изображений (которая рассматривает изображение как сумму изображений от отдельных источников, см. https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_optics). В рамках этой теории формирование изображений может рассматриваться как свёртка "истинного" изображения с функцией рассеяния точки (point spread function).
Человек, которому вы отвечаете, нахватался по верхам, путается в базовых понятиях, но почему-то пришёл в комментарии поучать сверху. Судя по вашим комментариям, вы разбираетесь в оптике и тоже это видите :) Пока он не предоставит ход лучей, доказывающий, что апертурная диафрагма в классическом нетелецентричном фотообъективе создаёт действительное изображение в фокальной плоскости, думаю, не стоит тратить на него время.
Апертурная диафрагма не создает изображение в фокальной плоскости. Апертурная диафрагма а точнее выходной зрачок формирует проекцию точек вне фокусной плоскости на эту плоскость. Если говорить точнее то линза формирует изображение точки, но само по себе это изображение если так можно выразиться "светит во все стороны". А диафрагма отрезает часть этого света - точнее говоря вообще весь свет линии которого который не проходят через выходной зрачок. Получается конус основанием которого выступает выходной зрачок а вершиною - построенная линзой точка. А сечение такого конуса плоскостью сенсора дает тот самый кружок нерезкости и как нетрудно увидеть его форма определяется формой диафрагмы.
В телецентрических объективах выходной зрачок к слову находится на бесконечности, заведомо вне фокусной плоскости, "эксперт" :).
Вы обвиняете в незнании построения телецентричных объективов человека, отвечая на сообщение с фразой "в классическом нетелецентричном фотообъективе". Просто идите нафиг :)
Ваше утверждение звучит как "в классическом нетелецентричном фотообъективе диафрагма не создаёт действительное изображение в фокальной плоскости". Исходя из столь специфичного уточнения об объективе я делаю вывод что для на ваш взгляд для "неклассического телецентричного объектива" это утверждение может быть неверно и диафрагма таки создает действительное изображение в фокальной плоскости. Что весьма забавно так как уж для чего-чего, а для телецентрического объектива изображение диафрагмы максимально удалено от фокальной плоскости.
UPD. Картинка, которую он привёл, объясняется иначе. Это банальная дефокусировка. Никакого отношения к изображению точечного источника как параметра качества объектива они не имеют.
Вот просто на пальцах. Есть группа зеркально-линзовых объективов (МТО, Рубинар и т.д.), у которых кольцевой входной зрачок и потому кольцевые блики-боке:
Это не кружки нерезкости. Кружок нерезкости (Spot Raduis в земаксе) - это один из параметров качества оптической системе, которой показывает несовершенство рассчитанной оптической системы (идеальный объектив собирает изображение точки в точку, а реальный - в некий кружок конечного размера, который и называется кружком нерезкости).
Я сам считал зеркально-линзовик, и вот картина точечных источников при дефокусировке, то есть в плоскости, отстоящей от фокальной на пару мм:
Как я написал выше, человек путает базовые термины, потому как вряд ли понимает физику и того, и другого эффектов, но уже готов учить профильных специалистов.
>> Кружок нерезкости (Spot Raduis в земаксе) - это один из параметров качества оптической системе, которой показывает несовершенство рассчитанной оптической системы
Кружок нерезкости: https://en.wikipedia.org/wiki/Circle_of_confusion
>> Никакого отношения к изображению точечного источника как параметра качества объектива они не имеют.
Параметры качества объектива и не обсуждались, от слова "совсем". И в фотографии и в техническом зрении форма кружка наилучшей фокусировки (функция рассеяния точки, PSF) не играет сама по себе практически никакой роли, а вот с расфокусированным изображением приходится встречаться постоянно.
Троллинг неудачный, окончание грубовато. Если хотите выглядеть специалистом, проверяйте, что пишете, а не пишите: "фокусным расстоянием" (которое field-of-view)". Тут не надо быть оптиком, тут любой знающий английский заподозрит неладное^^
Спасибо за подробное и понятное объяснение!
У меня остались два вопроса (скорее, пожелания) - на случай, если вы ведёте Wish list для будущих статей:
1. По возможности, упоминайте английский вариант для всех терминов, чтобы читателю было легче ориентироваться в англоязычных статьях. Гугл-переводчик часто "хромает" при переводе профессиональных терминов.
2. Если можно, поделитесь контактами производителей и поставщиков оптики, которые работают с DIY-разработчиками и стартапами. Например, плату или корпус мы можем без особого труда заказать на известных сайтах. А где взять, например, компактный телеобъектив, дающий поле зрения 4-5° для сенсора 1/4", непонятно. Пока приходится экспериментировать с очковыми линзами.
Спасибо за предложение, попробую вставлять. Только есть нюанс: даже в СССР/России и даже при наличии целого ГОСТа на оптические термины, эти сами термины не устаканены на 100% (т.к. есть термины из классической академической физики, и термины из ГОИ ми. Вавилова, которое собственно было центром прикладной оптики последние 100 лет). А в английском устоявшейся терминологии ещё меньше (особенно когда половину оптики делают в Китае и ЮВА, и датащиты пишут там же). Так что один и тот же русский термин иногда имеет несколько равноправных английских названий (как, например, в статье optical / sensitive area).
Контакты есть, можете написать в личку конкретную задачу, подскажу варианты. Такие поле и сенсор это фокус ~50 мм. Если вам нужен прототип и не критично качество изображения, самый дешёвый вариант - купить советский объектив нужного фокусного на Авито. Сам так делал. Просто заказывать в изготовление будет в 100-200 раз дороже, чем купить б/у готовый :)
> которое собственно было центром прикладной оптики последние 100 лет
вероятно с этим не все согласятся, все остальное в общем правильно, а кто главнее лучше не стоит трогать :) , что именно делали оптики кроме ГОИ это типа впечатляет, конечно супер давно дело было, мне в общем известно из личных контактов
Нужен объектив для системы трекинга глаз пользователя, сидящего на расстоянии нескольких метров от экрана. Наблюдение желательно вести в ИК-диапазоне, чтобы не мешало отражённое изображение экрана, если пользователь носит очки. На сайте Arducam есть большой выбор камер и объективов М12, но они не принимают платежи из России, а на том же AliExpress подходящий товар найти трудно (может, я неправильно ищу?).
а камера то уже есть? на ali тонны объективов M12 либо БЕЗ ИК фильтра, либо опцией - этот фильтр небольшое стеклышко либо на самом объектив либо на штуковине куда его вкручивают (holder, mount) так же есть механика для "включения/отключения" ИК фильтра (IR cut). Это все надо для камер наблюдения которым ночью нужен ИК а днем - нет.
Если с объектива снять камеру, изображение никуда не пропадёт и будет физически «висеть в воздухе» за объективом.
Меня это определение ввело в ступор. Изображение никак не может "висеть в воздухе", это же не голограмма. Если убрать камеру, поток лучей просто будет продлен до первого препятствия (глаз, стена, лист бумаги). Может быть момент, что фокусировка такого изображения естественно настроена на конкретное расстояние, где должна быть матрица, и чтобы получить четкое изображение где-либо, фокусировку нужно будет "навести", но "висеть в воздухе" тут явно не совсем то, что имелось ввиду.
Оно именно что висит в воздухе, как голограмма) Но чтобы его увидеть, надо поместить глаз в продолжение лучей (иначе лучи, которые строят изображение, не попадут в глаз). Если посмотреть, например, на рисунок "Идеальная линза", то где лучи на А'B' пересекаются - там действительное изображение. Сколько всего интересного, правда?)
Может помните, в школьной физике изображения делились на действительные и мнимые. Действительное - это как раз то, которое так вот существует само по себе.
Если есть объектив, любой, попробуйте опыт. Направьте его днём в открытое окно, и подвигайте за ним лист бумаги, быстро найдёте изображение. Потом попробуйте посмотреть глазом в объектив будто в подзорную трубу, но с расстояния, и смотрите не сквозь объектив, а на то место, где был листок бумаги. Увидите изображение :)
Когда объектив наводят на резкость, то просто совмещают матрицу с плоскостью действительного изображения.
Вообще спасибо, что обратили внимание, что в это не верится. На той неделе сделаю фото и добавлю в статью.
UPD. Может, нагляднее будет так: изображение возникает там, где лучи (идущие из одной и той же точки наблюдаемого предмета) пересекаются. Объектив фокусирует лучи, они за объективом сходятся, пересекаются и расходятся. Вот где пересеклись - там и сформировали изображение.
Если бы висело в воздухе как голограмма, его бы было видно со стороны, как я понимаю.
А так просто фокус изображение попадает в пространство, в результате ни до ни после само изображение нормально "поймать" нельзя. Но это не "висит в воздухе" все-таки.
Его именно видно невооружённым глазом, но не со всякого ракурса, а только если продолжения лучей попадают в глаз.
Аналогия верная, голографическое изображение тоже не излучает свет во все стороны. Голограмма лишь фильтрует падающий на неё свет, отражая лучи так, как будто они исходят из некоей точки пространства впереди или позади её плоскости. Изображение, видимое как висящее в воздухе, исчезнет, если посмотреть на него сбоку, мимо рамки. Также и линза собирает лучи так, что они как будто исходят из висящего в воздухе изображения, но увидеть его можно, только глядя в линзу.
Если фокусное расстояние больше, чем длина объектива, то это телеобъектив, а если меньше – то ретрофокусный объектив
Вот очень странное, сбивающее с толку утверждение.
Ретрофокусный объектив это телевик, развёрнутый наоборот. Раньше иногда прям так и делали - физически присобачивали объектив "задом наперёд" через колхозный переходник (с резьбы фильтра на резьбу фотоаппарата).
Далеко не все "ширики" имеют такую схему. Самый яркий пример - рыбий глаз. Но в принципе, как выкинули зеркало и уменьшили рабочий отрезок, для умеренных шириков стало стандартом использовать нормальную схему. В частности, я не знаю примеров ретрофокусных объективов на смартфонах, хотя по углам там часто бывает 120-140 градусов.
> Далеко не все "ширики" имеют такую схему.
конечно, проблема с коротким фокусом была в том, что задний рабочий отрезок тоже получается короткий, т.е. нет места для зеркала, Angénieux в 50х предложил новую схему часто также называемую по имени автора, или ретро фокус т.к. действительно напоминает развернутый телеобъектив, вообще фирма по тем временам была супер, хотя продукция в основном для профессионального рынка, в том числе кинокамер,
общая особенность ретро фокус - это склонность к бочка-образной дисторсии, + большее количество элементов и соответственно меньший контраст, но это для классики, современные объективы хорошо компенсируют эти недостатки асферикой
У фотографов свой профессиональный жаргон. Я использую принятые в оптике определения. Хотя, наверное вы правы, стоит удалить фразу, дабы не сбивать с толку. Название типа объектива мало что добавит человеку, который использует его как готовое изделие.
именно на таком расстоянии висит офтальмологическая таблица для проверки остроты зрения
Че то мне кажется офтальмологи нифига об этом не знают. Не припомню что бы там 5 метров у них было.
Должно быть так (в СССР, если память не изменяет, стандарт был 6 метров для таблицы Головина-Сивцева). Если кто-то вешает ближе 5 метров, то это неправильно.
Хотя, можно вспомнить советские СНИПы - и как стоят бюджетные многоэтажки сейчас :)
Стандартная типографская таблица Сивцева рассчитана для наблюдения с расстояния 5 м. В строке, соответствующей остроте зрения 1,0, буквы должны иметь угловой размер 5 минут, а элементы букв (штрихи, промежутки) - 1 минута.
В реальности, в частности на выездных медосмотрах, таблицу могут расположить где получится, т.к. не на каждом предприятии может найтись свободная комната длиной более 5 м. При этом полученные показания должны пересчитываться исходя из реального расстояния, с которого люди смотрят на таблицу.
А вообще, аппарат Рота (тот самый ящик с таблицей и лампочкой накаливания) считается устаревшим оборудованием, так как согласно "Стандарту оснащения офтальмологического кабинета" каждый кабинет должен быть укомплектован проектором знаков, для которого точное расстояние до экрана не имеет значения.
Только я задумал писать статью про IP камеры, как в один день, как вижу две статьи близкой тематики. а еще только утро...
все равно пишите!
Пишите, тем более про IP! Я-то писал только про то, что располагается ДО сенсора )
А это все очень связано. Дешевая китайская оптика маркируется ладно еще если указан на какой размер сенсора, так еще и мегапиксели указывают (что похоже связано с размером сенсора, а не разрешающей способностью). В результате начинаешь сомневаться, подходит ли объектив например на 1/2.5" к матрице 1/2.8" Плюс отдельная песня про ИК фильтры
в госте уже нет разрешающей способности, а большинство продавцов мегапиксели продают килограммами. И каждый раз удивляются, что на конкретную "не обзорную" задачу пихаю 2мп, а не 8. А самый быстрый и качественный анализ автономеров со второго потока в vga размере.
Оценка камеры в мегапикселях, без дополнительных параметров - измерение удава в попугаях :) Маркетинговый принцип: "чем больше Х, тем лучше".
Некоторые дожили до того, что субпиксели под светофильтрами Байера считают за отдельные пиксели и получают этим изящным ходом четырёхкратный рост мегапиксельности своего товара.
Добавьте программную интерполяцию и получите еще дополнительных мегапикселей раз так в несколько больше. А что, файл на выходе будет именно таким.
ну так... ээээ... в цифровых фотокамерах всегда так считали)
Тут момент, что количество пикселей сенсора - реальный параметр (если не начинается продаванческий мухлёж, как с фильтром Байера или как по ссылке чуть ниже), но на качество итоговой картинки оно влияет не прямо, т.к. число пикселей - только один из параметров камеры. Больше не равно лучше. На Хабре уже писали об этом. Также влияют тип матрицы (ccd / cmos); светочувствительность у камер с меньшим числом мегапикселей обычно выше, а шумы ниже и так далее. Смотреть надо комплексно, а число мегапикселей в отрыве от общей картины - просто маркетинговое число, "шоб больше, чем у конкурентов".
Это про сенсоры. А если говорить про оптику, то "объектив 5 Мпкс" - это грубое натягивание совы на глобус, на грани мошенничества и прямого обмана.
И все-таки, что такое "мухлёж как с фильтром Байера" и откуда там субпиксели? при дебайреризации, как правило, каждый монохромный пиксель матрицы превращается в полноцветный пиксель картинки, независимо от того, какого цвета светофильтр над ним и как они расположены.
А режим, когда один итоговый пиксель картинки получается из нескольких пикселей матрицы, есть далеко не везде (в основном в некоторых смартфонах).
Ценная статья, спасибо!
У меня как раз летом было упражнение на эту тему. В общем обычная система - камера, объектив, объект, но есть нюанс - в составе оптической схемы участвует зеркало. Ну вот, получаю я собранную систему, смотрю картинки и вижу качественное такое виньетирование по краям - там интенсивность падает больше чем в два раза. Поскольку зеркало не в фокусе, то его границ не видно. Иду к конструкторам - вы сделали зеркало чуть меньше чем надо, покажите как считали. Они мне - всё просто, как в учебнике:
Я хотя и не оптик ни разу, но по логике вещей там ведь надо именно входной зрачок учитывать (мы с полностью открытой диафрагмой работаем) и вот насколько больше будет зеркало:
Всё переделали, поставили максимально большое зеркало (там конструктивно "с запасом" сделать невозможно) и виньетирование практически исчезло. В этом объективе Zeiss линза довольно глубоко сидит, но у меня есть возможность просветить объектив рентгеном и посмотреть диаметр оправы ну и внутреннее устройство заодно:
Походу там ещё небольшая ошибка во Flange Focal Distance всплыла (это рабочий отрезок, как я понимаю, и он к примеру, слегка отличается для Кэноновских и Никоновских байонетов).
Входной зрачок обычно заметно меньше чем диаметр входной линзы а в остальном идея верная
Flange Distance он просто Flange Distance, без focal
Если бы первый рисунок был верный, все объективы в мире были бы по диаметру не толще маркера )))))
Кстати, а на каком расстоянии от объектива у вас предмет? Дабы вас не вводило в заблуждение высказывание 0serg, бывают редкие ситуации (не описанные в статье), когда входной зрачок БОЛЬШЕ, чем диаметр первого компонента и чем даже сам объектив. Это возможно у объективов, которые работают на конечном и довольно близком расстоянии (например, видеокамера техзрения промышленного робота на конвейере). Очень маловероятно, но у вас могла возникнуть такая ситуация, если попался не тот объектив (они выделяются тем, что в датащите пишется их рабочее расстояние и даётся схема, сколько мм между предметом и объективом, и объективом и изображением).
Есть ещё приём, можем вам поможет. Задиафрагмируйте объектив максимально возможно, и посветите в него получше, чтобы свет не терять. Глубина резкости у задиафрагмированного объектива вырастает в разы. Если объектив не сильно длиннофокусный, есть хорошие шансы начать видеть не виньетирование, а размытые края самой рамки зеркала, что позволит быстро определить реальные необходимые габариты на конкретном зеркале, ничего толком не зная про объектив. У нас в одном их проектов была похожая ситуация с наклонным светоделителем, и т.к. без оптической схемы объектива положение и диаметр входного зрачка неизвестны, рассчитать габариты зеркала было нельзя. Я просто задиафрагмировал объектив и смотрел, с какого момента начиню видеть рамку. Работает не всегда (зависит от конкретных параметров), но шансы неплохи)
Если измерять от корпуса объектива, то у нас 122 миллиметра до объекта. Объектив используется ZEISS Milvus Makro Planar 2/50. У него по спецификации Free working distance начинается от 10 см (это расстояние от торца линзы до объекта, насколько я понимаю), у нас 12 см от торца объектива и он фокусируется нормально. Объектив этот Full Frame, но сенсор в камере размером 20,48 х 20,48 мм. Идея зажать диафрагму мне пришла чуть позже, но я этот эксперимент проделал и да, на диафрагме 22 я таки увидел границы зеркала. По итогу зеркало всё равно чуть меньше, чем надо (производитель не может делать зеркала произвольного размера, у него есть фикcированный набор, так что взяли следующий типоразмер, который влезал в систему), ну а остаточное виньетирование я подавил при помощи Flat Field Correction.
Единственный оптик в компании видимо не редкость, я тоже такой, но мне немного надоело за 3 года и я улетаю в Китай в аспирантуру этой осенью.
Не редкость :) Более того, обычно у неоптических компаний нет работы чистому оптику-расчётчику на полную ставку. Так что либо оптик занимается ещё и другими делами (я вообще объективы под ключ делаю, от расчёта до контроля правильности точения деталей на токарнике и соблюдения сроков закупки), либо оптиков нанимают на подряды и конкретные проекты.
Вышла вторая часть курса. Приятного чтения :)
было даже порадовался....думал шанс есть оптику в РФ найти.....но нет закажу опять у китасов по 90р/шт дорогих, стеклянных, в металлическом корпусе.
P.S. уровень знаний "профи" в довольно массовом сегменте с объективами(cctv) ограничивается памятью на М12 (кто по старше С/CS) и эквивалентами 2.8/3.6мм. Даже связь эквивалентного фокусного расстояния с диагональю используемого сенсора никак не принимается.
P.P.S очень сильно коробит от того, что "объектив преобразовывает объемное изображение в плоское".......тут сильно точнее, что на плоской плоскости сенсора свет от всех объемных предметов выраждается в пооскую картинку.
И преобразовывает свет в электричество явно "сенсор", а не камера(которая по определению - некий объем в котором созданы благоприятные условия для преобразования).
Оптики в России не так уж и мало. Просто для большинства задач, которые по работе встречают не оптики, достаточно покупных объективов, которые дёшевы из-за своей сверх-массовости. Заказывают собственные объективы только те, кто точно знает, для чего это им надо, и для чего они платят в 100-200 раз больше, чем за china alibaba lens. Точно не для тех задач, которые решаются china alibaba lens :)
Оптика в техническом зрении. Лекция 1: Объектив