相机成像原理

相机成像原理分为透镜成像原理和小孔成像原理。

相机成像原理

现代相机有很多分类，且分类标准不统一。在这里简单分类为可更换镜头相机和不可更换镜头相机两种。对于可更换镜头而言。例如单反，单镜头反光照相机，镜头只是整个系统的一个部件，他的作用是获得我们想要的成像效果，但是镜头并不是成像的必要部件，把镜头取下，依然可以获得成像，此时就是利用了小孔成像的原理。对于没有反光镜设计的微单而言也一样。但是对于不可更换镜头的相机而言，那就是透镜成像原理。（其实也可以拆卸，只是你不能随意拆卸更换。）所以，严谨正确的表述应该是，在不拆掉现代相机的镜头时，现代相机运用的是透镜成像原理，在拆掉镜头之后，现代相机的机身本身利用的是小孔成像原理1。
从中幅到手机镜头，统统都是透镜成像。

透镜成像原理

凸透镜的成像规律是1/u+1/v=1/f（即：物距的倒数与像距的倒数之和等于焦距的倒数。
这里写图片描述
△ABO∽△A’B’O与△COF∽△A’B’F推到出

小孔成像原理

小孔成像，基于光线是直线传播：当小孔只能让一根光线通过时，从光源上的一点发出的直线传播的光线中，只有一根能通过小孔照射到屏上，光源上每一个点都只有一根光线通过小孔在自己照射到对应位置上，在屏上组成了光源的像；光源发出的光线在成像过程中没有改变方向，没有汇聚或发散，所以不存在焦点，也就没有焦距；
但成像中，光源到小孔的距离（物距）是存在的，屏到小孔的距离也同样是存在的，屏到小孔的距离实质上就是像距,改变像距可以改变像的大小。
当小孔的直径较大时，光源上一点发出的光线在屏上得到较大的光斑，光源每点的像都是大光斑，使得整个光源的像由相互重叠的大光斑构成，无法得到清晰的光源的像，孔太小，图象清晰但亮度较低，适当的选择小孔直径大小，是得到清晰图象的关键2。

相机与物体的模糊

透镜成像模糊：凸透镜具有汇聚性，光源发出的光通过凸透镜汇聚一点3，因此一个点在透镜成像后只有那一个点是最清楚的，如果成像点离像距近，则该点清晰，反正则模糊。景深就是相机描述这一性质的参数。另外，对于航空影像物距非常大，像距基本等于焦距。
小孔成像：物体的距小孔的距离和小孔的孔径都会影响物体的清晰度。
算法上我们可以用高斯模糊模拟这一现象。