光学イメージングにおけるイメージプレーンの位置

Question

Learning OpenCVの本では、イメージプレーンが常に焦点イメージであることを示す1つの図があります。 本の図の説明は以下の通りです。

まず、カメラの最も単純なモデルであるピンホールカメラモデルを見てみましょう。このシンプルなモデルでは、光はシーンや遠くのオブジェクトから入ってくるものと想定されていますが、特定の点からは1本の光線しか入っていません。物理的なピンホールカメラでは、この点はイメージング面に「投影」されます。その結果、この像平面（投影面とも呼ばれる）上の像は常に焦点が合い、遠方の物体に対する像の大きさは、カメラの単一のパラメータ、すなわちその焦点距離によって与えられる。理想化されたピンホールカメラの場合、ピンホールアパーチャからスクリーンまでの距離は正確に焦点距離です。 Thは図11-1に示されており、fisはカメラの焦点距離、Zはカメラから物体までの距離、Xは物体の長さ、xは撮像面上の物体の画像である。図では、我々は、このリンクhttps://en.wikipedia.org/wiki/Lens_(optics)

から-x/F = X/Z、

薄いレンズ方程式がある同様の三角形で見ることができます。焦点画像には、無限遠の物体だけを結像することができます。どちらが正しいか？

Answer 1

どちらも正しいですが、別の主題を述べています。言及されたWikipediaのページはピンホールカメラモデルについて話していません。ピンホールカメラでは、イメージプレーンを任意の距離（イメージプレーンのサイズに制限されています）に置くことができ、イメージはそれによって形成されます。しかし、あなたがWikipediaから持ってきた2番目のモデルでは、イメージプレーンはレンズの存在のために式と一致するどこかにある必要があります。そのため、カメラの焦点から写真を撮ると画像がぼやけてしまいます。

特定のレンズでは、あらかじめ定義された焦点距離があるため、鮮明な画像を与える距離にイメージプレーンを設定する必要があります（もちろん、この距離は一定ですが、複数のレンズとカメラは、レンズを動かすことによって焦点距離を変える）。ピンホールモデルではレンズがないので、焦点距離があらかじめ定義されておらず、キャッチャー面を置いたときに画像が正しく捕捉されます。 （考慮すべきことがたくさんありますが、最も簡単なスケッチを考え出しました）