Fotka spr1 PDF

Preview

Summary

Download Fotka spr1 PDF

Description

FOTOGRAMETRIA „Obrazy w soczewkach i błędy obrazów”

Wrocław, 27.02.2019

I. Dane formalne: Data wykonywania ćwiczenia: 27.02.2019 środa godz.13.15 Miejsce prac: Politechnika Wrocławska, Geocentrum

II. Rodzaj użytego sprzętu: -Komputer

III. Cel ćwiczenia: - opis powstawania obrazu dla soczewki skupiającej i rozpraszającej - opis i wizualizacja błędów obrazu oraz sposób ich korekcji

IV. Dane początkowe, materiały dydaktyczne: - instrukcja wykonania ćwiczenia - przykładowe sprawozdanie

Powstawanie obrazu dla soczewki skupiającej i rozpraszającej

Soczewka skupiająca

Na rysunku przedstawiono konstrukcję obrazu, jaki powstaje w soczewce skupiającej. Do jego budowy wykorzystano trzy promienie świetlne, wychodzące z jednego końca świecącego przedmiotu. Promień pierwszy, który biegnie równolegle do osi optycznej, po załamaniu w soczewce przechodzi przez jej ognisko. Promień drugi, który pada na środek soczewki nie zmienia swojego kierunku. Promień trzeci, przechodzący przez ognisko, po załamaniu w soczewce biegnie dalej równolegle do osi optycznej. Widać, że wszystkie trzy promienie załamane w soczewce przecięły się w tym samym punkcie – tam powstał odwrócony obraz przedmiotu. źródło: eszkola.pl

Soczewka rozpraszająca

Na rysunku przedstawiono konstrukcję obrazu, powstającego w soczewce rozpraszającej. Do jego budowy wykorzystano dwa promienie świetlne, wychodzące z jednego końca świecącego przedmiotu. Promień pierwszy, który biegnie równolegle do osi optycznej, po załamaniu w soczewce rozprasza się w taki sposób, że jego przedłużenie przechodzi przez ognisko pozorne. Promień drugi, który pada na środek soczewki nie zmienia swojego kierunku. W miejscu przecięcia się przedłużenia promienia pierwszego z promieniem drugim powstaje prosty, pomniejszony obraz przedmiotu. źródło: eszkola.pl

Opis i wizualizacja błędów obrazu oraz sposoby ich korekcji abberacja chromatyczna abberacją chromatyczną nazywamy cechę soczewki lub układu optycznego wynikająca z różnych odległości ogniskowania (ze względu na różną wartość współczynnika załamania) dla poszczególnych barw widmowych światła (różnych długości fali światła). W rezultacie występuje rozszczepienie światła, które widoczne jest na granicach kontrastowych obszarów pod postacią kolorowej obwódki (zobacz zdjęcie obok). Aberracja chromatyczna występuje również w soczewce ludzkiego oka, powodując barwne obwódki (pomarańczowe i niebieskie) wokół ciemnych przedmiotów na jasnym tle. W przypadku układów optycznych (teleskopy, obiektywy fotograficzne itp.) jest to wada pogarszająca jakość odwzorowania. Ten typ deformacji obrazu po raz pierwszy został skorygowany, w dużym stopniu, w układzie soczewek o nazwie achromat wynalezionym przez Anglika Johna Dollonda (1706–1761) w Anglii.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Aberracja_chromatyczna

Aberracja sferyczna Abberacja sferyczna jest to cecha soczewki, układu optycznego lub zwierciadła sferycznego polegająca na odmiennych długościach ogniskowania promieni świetlnych ze względu na ich położenie pomiędzy środkiem a brzegiem urządzenia optycznego – im bardziej punkt przejścia światła zbliża się ku brzegowi urządzenia (czyli oddala od jego osi optycznej), tym bardziej załamują się promienie świetlne.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Aberracja_sferyczna

Dystorsja Dystorsja jest wada optyczna układu optycznego polegająca na różnym powiększeniu obrazu w zależności od jego odległości od osi optycznej instrumentu. Usunięcie dystorsji jest proste dzięki narzędziom do modyfikacji geometrii obrazu w programach graficznych.W obiektywach typu rybie oko celowo nie koryguje się dystorsji.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Dystorsja

Koma Koma, inaczej aberracja komatyczna jest to jedna z aberracji optycznych. Polega na tym, że wiązka promieni świetlnych wychodząca z punktu położonego poza osią optyczną tworzy, po przejściu przez układ, plamkę w kształcie przecinka lub komety. Stopień zniekształcenia jest tym większy im dalej od osi optycznej układu znajduje się źródło światła. Obiektyw lub układ optyczny wolny od komy nazywa się aplanatem. Aby wyeliminować tą aberrację stosuje się korektor komy Baadera RCC.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Koma_(optyka)

Astygmatyzm

Astygmatyzm jest to pozaosiowa wada optyczna polegająca na różnym miejscu ogniskowania się promieni wpadających do soczewki w płaszczyznach prostopadłych do siebie. Obraz punktu położonego poza osią optyczną układu nie jest punktem, lecz stanowi dwa prostopadłe do siebie owale. Przesuwając się w jedną stronę w stosunku do najlepszego ogniska (patrz rysunek) obraz robi się owalem poziomym, a po przesunięciu w drugą owalem pionowym. W instrumentach optycznych z dużym astygmatyzmem, nawet po najlepszym ustawieniu ostrości, z jasnych obrazów punktowych (np. latarni, gwiazd) będą "strzelać" na bok dodatkowe promienie. Astygmatyzm pojawia się najczęściej, gdy soczewka obiektywu jest źle wyszlifowana i nie ma symetrii sferycznej lub gdy elementy optyczne instrumentu nie leżą idealnie na jednej linii. Duży astygmatyzm koryguje się dodatkową cienką soczewką.

Źródło: https://www.optyczne.pl/11-słownik-Astygmatyzm.html

Krzywizna pola

W optyce krzywizna pola polega na tym, że wiązka promieni świetlnych wychodząca z punktu położonego poza osią optyczną tworzy po przejściu przez układ plamkę zogniskowaną zamiast na płaszczyźnie obrazowej, na czaszy wklęsłej lub wypukłej. Stopień zniekształcenia jest tym większy, im dalej od osi optycznej układu znajduje się źródło światła. Krzywizna pola objawia się np. w niemożności zogniskowania obrazu na płaskiej kliszy. Jeśli na środku kadru obraz jest ostry, to na brzegach już nie, bo promienie brzegowe ogniskują się za daleko lub za blisko. Aby wyeliminować krzywiznę pola należy odpowiednio wygiąć kliszę w wycinek sfery lub odpowiednio zaprojektować wielosoczewkowy obiektyw, tak aby był wolny od tej wady.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Krzywizna_pola

WNIOSKI Każdy układ optyczny może być obarczony szeregiem błędów obrazu. Jest to duży problem dla geodetów wykonujących obrazowanie terenu np. za pomocą zdjęć lotniczych, ponieważ często nie otrzymuje się od razu zdjęcia gotowego do bezpośredniego użycia. Wszystkie opisane wyżej błędy są możliwe do skorygowania za pomocą różnych metod, np. edycji obrazu za pomocą programu komputerowego dla błędu dystorsji czy zastosowania odpowiedniej soczewki korygującej lub zespołu takich soczewek dla innych błędów....