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论呼吸效应

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发表于 2024-11-26 23:28  | 显示全部楼层 | 阅读模式
本帖最后由 光学fuv 于 2024-11-27 18:02 编辑

这里的呼吸效应指手机和望远镜两方面

手机的呼吸效应
有点摄影了解的都能理解手机呼吸效应,即对焦点远近移动的时候景物会变大(手机里显示景物变少)或变小(手机里显示景物变多)。对于手机测量望远镜表现视场来说手机呼吸效应有一定影响。
之前发过一个帖子测量原理:测量计算CMOS上成像范围的视角即可粗略认为是望远镜的表现视角。
条件及计算方法,需要知道手机镜头的物理焦距f(mm)、传感器像元尺寸p(um)
图片软件中裁切圆图像得到视场圆直径的像素数n
利用公式计算
   QQ20241126-233416.png                            
公式里面的f严格应该是镜头中心到CMOS的距离,只有在无限远对焦时,f才是镜头的焦距。
而近对焦时,由物进像退可知,f变大,一定的景物在CMOS成像会变大。此时用手机测量望远镜表现视场会偏大。同时测量望远镜倍率也会偏大。

测量示例
超广角测量视场


图片1.jpg


图片2.jpg
图片3.jpg
图片4.jpg
图1测量是规范比较准确的约71.66°与官方数据71.4°很接近
图2由于手机超广角镜头的呼吸效应,最近对焦导致测量达到73.4°,而此时不论怎么调节望远镜都无法使得成像清晰。与官方差2°这么大的偏差不会遇到。
图3是手机在尽可能较近对焦下,配合望远镜调焦拍出清晰画面。此时计算视场是72.57°
与71.66°相差0.91°
也就是说用小米13Pro超广角来测量旗云1042的表现视场,,无视对焦的呼吸效应测量有可能偏大约1°。看上去似乎不算大,那么接下来看主摄。


主摄测量视场

图片5.jpg
图片6.jpg
图片7.jpg



按照无限远对焦测量视场是72.1°(这是主摄照片本身有畸变所致,或是本来成像畸变就小没有畸变,或是矫正不到位。超广角是镜头有比较重的畸变但是出照片基本完全矫正了)
较近对焦下能拍出来76.2°的视场。测量偏大4°。4°的视场差距已经不是一个等级的镜子了。

手机主摄呼吸效应是比超广角更加明显的,所以如果用手机测量望远镜的视场,一定要让手机在无限远对焦下才能测量准确。


望远镜的呼吸效应

呼吸效应之一 —— 视宽

望远镜也有手机的呼吸效应:望远镜向无限远调焦时能感知景物变小(视野内景物变多),望远镜向近调焦时景物变大(视野内景物变少)。
测量视宽的时候应让望远镜处于无限远合焦,但是不能过无限远。测量千米视宽即绝对视场才算准确


呼吸效应之二 —— 畸变

望远镜远近调焦时不单能影响视野内景物大小(多少),也能影响畸变,特别是镜后照。望远镜向无限远调焦时,畸变偏向于桶形畸变;望远镜向最近调焦时,畸变偏向枕形畸变。
示例:旗云镜后。不同调焦状态照片
图片8.jpg

第一个是望远镜近调焦下拍得,景物最少。畸变比实际偏大。
第二个是望远镜无限远对焦下拍得。畸变反映较真实(指对镜后照,不反映目视感受)
第三个是望远镜过无限远对焦下拍得。景物最多。畸变轻微,甚至只看左半边完全看不出有畸变,而右边才能看出有轻微畸变。

关于望远镜的呼吸效应对视场的影响是:几乎没有。因为调焦在物镜那边,限制视场的是目镜棱镜,所加的视场光阑。

总结镜后照有时不能真实反应镜子相关性能:倍率、表现视场、千米视宽即绝对视场、畸变 都会受到手机或望远镜呼吸效应的影响。
发表于 2024-11-27 23:05  | 显示全部楼层
楼主又调皮了😜
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发表于 2024-11-27 23:52  来自手机  | 显示全部楼层
只有拍镜后照有影响,人眼不受影响,而且测量表观还是电筒法最贴近真实。
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发表于 2024-11-28 08:26  | 显示全部楼层
高深。学习了
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发表于 2024-11-28 08:30  | 显示全部楼层
技术帖,学习了。关于镜后照,竹溪是有过明确结论的
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发表于 2024-11-28 12:27  | 显示全部楼层
学习了学习了
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