摄影的基本知识.ppt

《摄影的基本知识.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《摄影的基本知识.ppt（117页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二章 摄影的基本知识与影像误差处理本章内容：21 摄影原理与摄影机22 摄影处理与像片的晒印23 航空摄影与摄影对摄影的基本要求24 像片影像误差及处理 第一节 摄影原理与摄影机一、摄影原理 根据小孔成像原理，用一个摄影物镜代替小孔，在像面处放置感光材料，物体的投射光线经摄影物镜后聚集于感光材料上，感光材料受成像光线的光化学作用后生产潜像，再经摄影处理得到光学影像，这一过程称为摄影。摄影的主要工具是摄影机。摄影物体再感光材料上的影像是摄影所获得的成果，此成果统称为像片。针孔成像像机成像原理在像平面处放置感光材料，物体的入射光线经物镜后投射到在像平面处放置感光材料，物体的入射光线经物镜后投射到

2、感光材料上，经摄影处理形成影像。同时，感光材料有正性感光材料上，经摄影处理形成影像。同时，感光材料有正性和负性，分别产生正片和负片（底片）。和负性，分别产生正片和负片（底片）。成像平面（像成像平面（像框平面）框平面）AbaBO摄影物镜摄影物镜二、摄影机 1、摄影机结构简介 摄影机的基本结构包括镜箱和暗箱两个部分。摄影机剖面图一般单眼反光相机的机构图镜箱是摄影机的光学部分，它包括物镜筒、镜箱体和像框平面。物镜筒内嵌有摄影物镜、光圈和快门，光线由物镜筒进入摄影机内。镜箱体是一可以调节摄影物镜与像框平面之间距离的封闭筒。暗箱是存放感光材料用的，安装在镜箱体的后面，摄影时借助机械或其他装置的作用，使感

3、光材料展平并紧贴在像框平面上。像框平面就是光线通过摄影物镜后的成像平面。、摄影物镜摄影机物镜是一个复杂的光学系统，它由多个透镜组合而成，在摄影时起成像和聚光作用。单透镜物镜有各种像差，为克服像差的影响，一般摄影机物镜都是由几个组合透镜组合而成。透镜两球面曲率中心的连线是透镜的光轴，物镜光学系统中诸透镜的光轴应重合为一，即为物镜的主光轴。物体的投射光线经诸透镜界面的逐次反射后，最终取得折射光线。Wild Aviogon和Super-Aviogon镜头的结构 AB是物方空间一平行于主光轴的光线，经物镜诸透镜界面折射后得折射光线CD，CD与主光轴相交于主光轴F点，延长AB和CD交于点h，过h作垂直于

4、主光轴的主平面Q，发现平行于主光轴的诸投射光线的折射光线，都在平面Q上发生折射现象。当投射光线从物镜另一方射入，同样方法可以得物镜的另一个折射面Q。因此，不管物镜由多少个透镜组成，经过多少次的折射，其结果都相当于在主平面Q和Q上发生折射。由此，可以用主平面Q和Q作为等价物镜，作图时采用Q和Q代表物镜实体。主平面Q和Q将空间分为两部分，物体所处的称为物方空间，影像所处的称为像方空间。Q和Q也相应称为物方主平面和像方主平面。平面Q和Q与物镜主光轴的交点S和S相应称为物方主点和像方主点。与主光轴斜交的诸投射光线折射后交于主光轴的F点，称为物方焦点；由物方平行于主光轴的诸投射光线折射后交于主光轴的F点

5、，称为像方焦点。S到F的距离称为物方焦距，也用F表示，S到F的距离称为像方焦距，用F表示。过像方焦点作垂直主光轴的平面称为焦平面。在由物点发射的诸入射光线和经物镜出射的诸成像光线中，有一对共轭光线，其入射光线与主光轴的夹角和出射成像光线与主光轴的夹角恰好相等，如图，此时共轭光线与主光轴的交点分别为k和k，称点k为前方节点，又称物方节点；点k为后方节点，又称像方节点。综上，一个物镜有一对主点、一对焦点和一对节点。当物方空间和像方空间介质相同时，理想的物镜，一对节点正好与一对主点重合。这时物镜的主点就具有节点的特性，即，像方焦距等于物方焦距。具有节点的一对共轭光线，正好通过物镜主点，称此投射光线为

6、某一物点的主光线。主光线在摄影测量中有很重要的意义。设想物镜的两个主平面重合，由于主光线的，则投射光线与折射光线为一条直线，在像平面位置一定时，物点在像片平面上的影像可以由主光线与像片平面的交点来确定。、物镜的成像公式 如上上页的图中所示，物方主平面Q到物点A的距离D，称为物距；像方主平面Q到像点a的距离d，称为像距。物镜的焦距为F。由光学成像公式可知：上面这个公式称为构像公式。它表示一个物点发出的所有投射光线，经理想物镜后所有对应的折射光线仍然会聚于一个像点上，则这个像点是清晰的。若物距和像距分别取焦点F和F为起算点，相应的物距和像距用X和x表示，则得构像公式的另一种形式：、物镜的光圈和光圈

7、号数 实际使用的物镜都不是理想的，通过物镜边缘部分的投射光线都会引起较大的影像模糊和变形。为限制物镜边缘部分的使用，并控制和调节进入物镜的光量，通常在物镜筒中间设置一个光圈。现有一束平行于主光轴的光线投向物镜，当在物镜前面设置一个光圈时，光圈的直径就起到限制进入物镜光线束柱的断面面积的作用。其面积为：起着控制光束柱面积的真实光圈孔径，称为有效孔径，以d表示。有效孔径d与物镜焦距F之比称相对孔径（d/F)。相对孔径的倒数KF/d，称为光圈号数。所以，焦面上影像的亮度与光圈号数的平方成反比。曝光量HEt（其中E为照度，t为曝光时间）如果保持原光圈号数不变，而曝光时间改变一档，或者保持原曝光时间不变

8、，而光圈号数改一档，则曝光量将改变一倍。景深和无穷远起点 把摄影对光调焦于D距离时远景点B和远景点C之间的纵深间距，称为景深。计算景深DF公式为：补充知识（一）底片：光线是如何使胶片感光的l摄影胶片：由均匀涂布着感光乳剂的透明塑料片基构成，这些乳剂由明胶和卤化银结晶体组成。只要卤化银晶体颗粒遇到光，明胶就会使晶体凝固在片基上。l光的作用就象胶水一样，会使银晶体结合在一起。胶片曝光后，这些晶体颗粒立即结成团块。起初这种变化是看不见的，但经过化学药品的显影后，这些银团块就会具有一定密度。未经曝光的晶体颗粒在化学处理中会被从胶片上去掉。不同密度的银团块就组成了拍摄的影象。（二）胶片曝光的控制光圈和快

9、门l照相机的一个重要功能就是让胶片得到正确的曝光。精确的曝光能使摄影者得到一张从亮到暗密度分布丰富的底片。底片上薄（透明）的部位称为阴影区域阴影区域（因为它们代表物体的黑暗区域）；底片上厚的部位称为高光区域高光区域（因为它们代表物体的明亮区域）。l一张好的底片，其阴影区域是薄的，但又不是完全透明的，需要有一定的密度来表现阴影区域的细节。同样，它的高光区域是厚的，但也不是漆黑一片，太厚则要失去最明亮部分的细节。l照相机利用镜头和快门来控制正确曝光的。镜头具有汇聚光线的能力，它里面有一个用以控制镜头有效通光口径的装置，称为光圈光圈。大多数照相机里的光圈都是可调的，它能够使不同的光量通过并照射到胶片

10、。l快门是一个使胶片不曝光的挡板，只有当快门按钮按下时它才打开让光线通过。快门打开的时间称为快门速度快门速度，在大多数照相机里，它也是可调的。这样，由光圈控制的一定光量通过照相机的镜头并在快门打开的时间里使胶片感光。这些因素的适当组合就会产生一张曝光正确的底片。（三）数码相机的成像模数转换器图象处理器存储器光线光线模拟图象信号数字图象信号压缩图象信号数码相机与传统相机不同之处就是其“胶卷”就是其成像感光器件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。目前数码相机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD（C

11、hargeCoupledDevice，电荷藕合）元件；另一种是CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，互补金属氧化物导体）器件。CCD图像传感器使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD本身是单色元器件，通过贴在其上的彩色滤镜采集色彩，当光线从红、绿、蓝滤镜中穿过时，就可以得到每种色光的反应值。形成一个与所感受的光线一一对应的模拟量（电流或电压）。C

12、MOS和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。（四）印片1、传统胶片的反转负像制作照片是利用通过底片投射到相纸上的光进行曝光来完成的。到达相纸上的光量是受包括底片密度在内的若干因素影响的。摄影胶片和相纸的感光原理非常相似，只不过胶片的光敏卤化银和明胶乳剂涂布在透明的塑料片基上，而相纸的光敏乳剂涂布在白纸基底上。相纸的工作原理跟胶片的相似，曝光使银晶体颗粒凝聚成看不见的团块。经过显

13、影后变黑。曝光时间越长，晶体聚集就越多，冲洗后相纸就变得越黑。相纸未曝光或曝光较少的区域仍保持白色或浅色，化学药品会将未曝光(当然也未形成团块）的卤化银晶体除掉。大多数印片工作都是利用放大机完成的，放大机是一种能使光源通过底片投影并且其镜头能将影象汇聚在相纸上的装置。就某种意义而言，可以说放大机是用于照片制作过程的，而照相机是用于底片制作过程的。l数码相片的打印热升华工作原理，是利用升华这个从气态到固态和固态到气态不需中间状态，互相转化的过程来实现。一般热升华打印机是通过打印头，把色带上的三色(R,G,B）油墨分别升华到相纸上组合而成一幅完整的相片。具体工作原理：色带上的干性固态油墨，即调色剂

14、与聚合物混合体，被薄薄地涂在色带上分为R、G、B色三块，与所打印的相纸尺寸相同，还有一种是CMYK型。当打印时，相纸和色带同时通过一个滚子，在打印头下均被加热，利用打印头上直径小于40m的单晶硅发热点阵,打印头上的发热点阵通电，将涂在色带上的干性固态油墨融化。加热过程中，发生奇妙的转化，在一定温度下，热力分开聚合物分子，当打印头一过，温度下降，油墨由气态变为固态，油墨嵌入聚合物，聚合物分子聚合在一起（这就是为什么热升华打印擦不掉的原因）。当一种色彩印过后，自动移到开头进行下一种颜色，分辨率取决于加热元件，颜色饰加的多少取决于加热元件的温度，在一张相纸上升华色带产生几百万个颜色的混合体。所以可得

15、到优质的图片效果。（五）照相机机身功能：功能：l被摄景物的取景和调焦l存贮胶片(或感光元件)l胶片的安装与输送（存储器的安放或影象数据的存储、输出）照相机机身是一个不透光的容器，它还包括：照相机机身是一个不透光的容器，它还包括：一个快门，用一个快门，用以控制曝光时间的长短；常常还附带有一只测光表，用以在以控制曝光时间的长短；常常还附带有一只测光表，用以在不同照明条件下确定正确的曝光量。不同照明条件下确定正确的曝光量。被摄景物的取景和调焦l摄影者在取景装置中可以看到所拍照片的画面如何。调焦装置可以使摄影者在胶片上获得一幅清晰的景象。（六）照相机镜头l影象的焦距l光通量l影象范围l景深照相机镜头是

16、安装在照相机身前部的，它正对照相机镜头是安装在照相机身前部的，它正对着胶片并在胶片的前面。照相机镜头具有四种控制着胶片并在胶片的前面。照相机镜头具有四种控制作用，即控制：影象的焦距、到达胶片的光通量、作用，即控制：影象的焦距、到达胶片的光通量、影象的范围和影象的景深。影象的范围和影象的景深。物方主物方主平面平面像方像方主主平面平面物方主点物方主点像方像方主点主点 无论物镜由多少个透镜组成，经过多少次的折射，其结果都相当于在主无论物镜由多少个透镜组成，经过多少次的折射，其结果都相当于在主平面平面Q和和Q上发生折射，因此可以用主平面代替等价物镜。上发生折射，因此可以用主平面代替等价物镜。共轭光线共

17、轭光线：在由物点发射的诸入射光线和经物镜出射的诸成像光线中，：在由物点发射的诸入射光线和经物镜出射的诸成像光线中，有一对共轭光线，其入射光线与主光轴的夹角和出射光线与主光轴的夹角有一对共轭光线，其入射光线与主光轴的夹角和出射光线与主光轴的夹角相等。此时，共轭光线与主光轴的交点分别为相等。此时，共轭光线与主光轴的交点分别为 ，分别称为前方节点，分别称为前方节点（物方节点）和后方节点（像方节点）。（物方节点）和后方节点（像方节点）。1、影象的焦距焦距公式：l大多数镜头，是通过转动镜头筒上的调焦环使镜片向里移动（靠近胶片）或向外移动（远离胶片）来进行调焦的。l有些照相机，影象是通过取景器看到的，焦点

18、没调准时影象模糊，而焦点调准时影象清晰；另外一些照相机，焦点没调准时影象是重叠的，而焦点调准时影象只有一个。2、光通量l光线必须通过镜头上的光孔或光圈才能到达胶片。几乎所有镜头的光圈都是可调的。要得到曝光准确的胶片，光圈大小的选择是非常重要的。一般地，光线较暗时拍摄，需要较大的光圈，以让足够的光线照到胶片；光线较强时拍摄，则需要较少的光圈，以减少到达胶片的光量。lf系数衡量镜头孔径大小的量。几乎所有镜头都采用一种f系数标定方法，它们是：f1.4、f2、f2.8、f4、f5.6、f8、f11、f16、f22、f32。f系数越大，镜头孔径越小；反之，f系数越小，孔径越大，调整在f2的镜头比调整在f

19、16的镜头通过的光要多得多。向某一方向变化一级f系数就意味着进入镜头的光通量加倍或者减半3、影象范围l镜头可以控制镜头所“看到”和“记录”的影象范围，或视角。这个影象范围由所使用镜头的焦距来决定。焦距是决定镜头性质的主要标志。镜头的焦距越长，视角越窄；镜头的焦距越短，则视角越宽。焦距通常用毫米为单位表示。一只28毫米的镜头，其焦距较短，它的视角比135毫米镜头的宽。l镜头焦距的测量不以镜头本身的实际尺寸为依据，而是指在镜头调焦在无穷远处时，照相机的胶片平面与镜头的光学中心之间的距离。胶片平面是胶片安装在照相机机身里所处的平面。镜头光学中心的位置随镜头不同而不同，但都在镜头节点的位置上。4、景深

20、l景深是指照片上的焦距范围或照片上可以认为清晰的区域里最近点到最远点间的距离。例如，如果一只镜头对某一物体，如一棵树，调焦清晰，那么树的前面和树的后面还有一定区域也在调焦范围内，这一区域的清晰度仍可以让人们所接受，这一区域的纵深长度就是景深。l每幅照片的景深都不一样，它是镜头的孔径、调焦距离和镜头的焦距。（七）快 门l控制时间l控制运动l快门的类型1、控制时间快门开启时间的长短是胶片曝光的关键。光线通过镜头照射到胶片上产生影象。镜头光圈只能起到控制光量的部分作用，不开启快门，光线则不能照射到胶片。快门的开启和关闭控制着胶片曝光所经历的时间。所以，它和光圈一起构成胶片正确曝光的两个关键因素。2、

21、控制运动l如果当快门开启时，被摄物体或照相机是运动的，结果就会产生一幅模糊的影象。一般情况下，人们总是希望获得清晰影象的，但有时模糊的影象能够大致描绘出某种动态或在照片上产生一种有趣的特殊效果。总而言之，摄影者通过相应地调整快门速度，可以使影象清晰或模糊。l物体运动速度越快，影象就越模糊。用1125秒的快门速度拍摄狗的活动，可以使散步的狗好象是“静止”的，但是用同样的速度拍一辆高速行驶的汽车就会显得模糊了。l一幅其它方面都清晰的画面中有一个故意模糊的物体是一种显示动作、运动的简单、有效的创作方法。为了使物体的稳定部分清晰，快门速度必须足够的快，而为了使物体的运动部分模糊，快门速度又必须足够的慢

22、。l追随拍摄在曝光期间要使照相机按物体运动相同的方向移动。一张成功的追随拍摄照片应该使运动着的物体清晰，而使背景模糊。l偶然的照相机移动仍是常见的一个摄影问题。如果曝光期间照相机移动了，则整个影象都不会清晰。照相机移动造成影象模糊的常见原因是快门速度太慢。l为了把模糊程度减到最小，应该尽可能平稳地握住照相机，并尽量使用160秒或更高的快门速度拍摄，虽然每个人稳固地把握照相机的能力不同，但对每个人来说，快门速度越高，影象模糊程度越小却是客观事实。当拍摄所需要的快门速度低于160秒时，为了稳定照相机可以使用三脚架，可以依靠树或桌子来支撑照相机。（八）测光表l测光表可以测量光线的强弱并将测量值变换成

23、适合于拍摄照明环境的实用f系数和快门速度组合。它是运用光圈、快门速度和胶片速度这三个曝光控制因素的指导。l测光表的两种主要的类型：通过镜头式测光表和手持式测光表。（九）底片的评价l评价胶片的曝光时，只要观察底片的阴影区域就可以了，而不用管高光区域。如果阴影区域显得厚，底片就是曝光过度了；如果显得薄，底片就是曝光不足。正常曝光的底片应该具有能够表现所需要的丰富阴影细节的最小厚度。阴影区域应该是透亮的，但又不是完全透明的。l评价胶片的显影时，只要观察底片的高光区域而不用管阴影区域。正常显影的底片应该具有一定厚度，但又不是不透明的。如果高光区域薄，就是胶片显影不足并且底片反差也不足；如果高光区域又太

24、厚了的话，那底片必定显影过度了，而且很可能反差过高。（十）照相机附件l滤光镜l闪光灯l近摄装置l其它实用的附件滤光镜l滤光镜是装在照相机镜头前端用来保护镜头或者使照片产生各种色调变化的附件。l原理：是由于它可以让与其本身颜色相同的色光通过并且照到底片上，而吸收其互补的色光。因此，被摄景物里与滤光镜颜色相同的那些部分在底片上表现得比较厚，而在照片上显得比较浅。最好的保护性滤光镜是完全透明的玻璃镜、天光镜、雾化镜或者紫外线（U.V）滤光镜。闪光灯l当拍摄现场的光线无法适应拍摄需要时，比如室内或者夜晚的室外摄影，此时闪光灯可以为正确曝光提供充足的照明。l使用闪光灯时，灯所突然发出的闪光必须与照相机快

25、门同步，也就是说，闪光必须得在快门完全打开时发出。近摄装置l装上几种附件可以使照相机对更近的物体进行调焦。l常用于单镜头反光照相机的近摄附件：接圈、近摄镜、微距镜头和皮腔。2、摄影机简介 摄影机按使用目的可分为专业摄影机和普通摄影机两大类。量测用的摄影机属专业摄影机，它能摄取适合摄影测量用的像片，普通摄影机指日常生活中用来摄取生活照片或其他用的摄影机。普通摄影机普通摄影机 量测用摄影机摄影机指的是航空摄影机、地面摄影测量用的摄影经纬仪，以及近景摄影测量用的摄影机。这类摄影机的对物镜要求较高，且机械结构要稳定。对航空摄影机而言，还要求整个摄影系统应具备摄影过程的自动化装置。安装在飞机上对地面能自

26、动地进行连续摄影的摄影机称为航摄机。P31型摄影机外形Photo 19/1318型摄影经纬仪瑞瑞士士RC-9型型航航摄摄仪仪 俄俄罗罗斯斯AA型型航航摄摄仪仪 航摄机结构原理图1.量测用摄影机的基本要求量测用摄影机的基本要求物镜要求具备良好的光学特性，物镜的物镜要求具备良好的光学特性，物镜的畸变差要小，分辨率要高，透光率强。畸变差要小，分辨率要高，透光率强。机械结构要稳定。机械结构要稳定。航空摄影机应同时具备摄影过程的自动航空摄影机应同时具备摄影过程的自动化装置，使安装在飞机上的此类摄影机化装置，使安装在飞机上的此类摄影机能对地面连续的进行摄影。能对地面连续的进行摄影。2、量测用摄影机的特征、

27、量测用摄影机的特征 量测用摄影机的像距是一个固定的已知值量测用摄影机的像距是一个固定的已知值。用于测。用于测绘地形的航摄仪，摄影的物距要比像距大的多，摄影绘地形的航摄仪，摄影的物距要比像距大的多，摄影时摄影物镜固定调焦于无穷远点处，因此，像距是一时摄影物镜固定调焦于无穷远点处，因此，像距是一个定值，约等于摄影物镜的焦距。个定值，约等于摄影物镜的焦距。摄影机像面框架上有框标标志摄影机像面框架上有框标标志。像平面与物镜的主。像平面与物镜的主光轴垂直，同时像平面也是一个框标平面，因此像点光轴垂直，同时像平面也是一个框标平面，因此像点在像片平面上的位置，可以根据像片上的框标坐标系在像片平面上的位置，可

28、以根据像片上的框标坐标系来确定。来确定。内方位元素内方位元素 的数值是已知的的数值是已知的。像主点像主点（o）：）：摄影机主光轴与像平面的交点。摄影机主光轴与像平面的交点。像片主距像片主距（f）：）：摄影机物镜后节点到到像片主点的垂距。摄影机物镜后节点到到像片主点的垂距。一、摄影处理摄影处理的目的是使所摄景物的影像显现出来并得到固定。黑白摄影处理过程一般分为四大步：显影、定影、水洗和干燥。第二节 摄影处理与像片的晒印照相设备照相设备冲洗设备冲洗设备二、像片的晒印摄影采用负性感光材料进行曝光，为适应人眼的视觉习惯，便于立体观察和量测，在对于摄影测量的作业过程中，一般采用正片进行作业。由负片晒印正

29、片的方法有两种：接触晒印、投影晒印。第三节 航空摄影与摄影测量对摄影的基本要求一、航空摄影将航摄仪安装在航摄飞机上，从空中一定的高度上对地面物体进行摄影，便可取得航摄像片。实施飞行如右图所示：l(一一)航空航空摄影基本条件摄影基本条件条件：条件：飞机飞行稳定性好、保持一定的高度、航行路飞机飞行稳定性好、保持一定的高度、航行路线直、飞行速度适宜、续航时间长。线直、飞行速度适宜、续航时间长。竖直摄影竖直摄影 以测绘地形图为目的的空中摄影多采用竖以测绘地形图为目的的空中摄影多采用竖直摄影的方式。要求航摄机在曝光的瞬间物镜主光轴直摄影的方式。要求航摄机在曝光的瞬间物镜主光轴垂直于地面。像片倾角要小于垂

30、直于地面。像片倾角要小于 2 3 。竖直航空摄影分类竖直航空摄影分类 面积航空摄影、条状地带航空面积航空摄影、条状地带航空摄影、独立地块航空摄影。摄影、独立地块航空摄影。Y-12型飞机在型飞机在绿洲石河子执绿洲石河子执行航空摄影任行航空摄影任务务 航空摄影航空摄影航航空空摄摄影影蓝天下的广东（蓝天下的广东（1 1）蓝天下的广东（蓝天下的广东（2 2）蓝天下的广东（蓝天下的广东（3 3）竖直摄影：以测绘地形为目的的空中摄影多采用竖直摄影方式，要求航摄机在曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直于地面。当然，完全垂直并不可能，按规定像片倾角应小于2-3。倾斜角度拍摄北京奥林匹克体育中心全景彩色影像图（垂直航拍

31、）倾斜摄影倾斜摄影 摄影比例尺。控制摄影计划设计时的像片比例尺。摄影比例尺。控制摄影计划设计时的像片比例尺。比例尺的选取与成图比例尺、摄影测量内业成图方法比例尺的选取与成图比例尺、摄影测量内业成图方法和成图精度等因素有关。和成图精度等因素有关。（二）摄影比例尺的选择（二）摄影比例尺的选择航摄航摄比例尺与成图比例尺之间的关系比例尺与成图比例尺之间的关系比例尺类比例尺类别别航摄航摄比例尺比例尺成图成图比例尺比例尺大比例尺大比例尺1：2000 1：30001：5001：4000 1：60001：1000中比例尺中比例尺1：15000 1：200001：100001：25000 1：35000小小比例

32、尺比例尺1：35000 1：550001：50000（三）、摄影测量对空中摄影的基本要求空中摄影的成果是摄影测量的基本原始资料，因此，摄影测量对空中摄影提出一些质量要求，具体如下：1、摄影比例尺摄影比例尺的变换有一定的限制范围：M为像片比例尺分母，H为摄影高度或称航高。按照摄影测量要求，像片比例尺分母的相对误差（即上式的左边式子）一般不应超过5的规定。因此，空中摄影时飞行航高H的变化量H（也称航高差）应限制为 H5H 另外，测量规范还规定同一航带内最大航高与最小航高之差不得大于30m；摄影区域内实际航高与设计航高之差不得大于50m。航高是指摄影飞机在摄影瞬间相对某一水准面的高度，从该水准面起算

33、向上为正号。根据所取基准面的不同，航高可分为相对航高和绝对航高。（1）相对航高：相对航高是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度，常称为摄影航高。按H=mf计算得到。（2）绝对航高：相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海波高度。通过H绝=H+A地计算得到。2、像片重叠度 摄影测量使用的航摄像片，要求沿航线飞行方向两相邻像片上对所摄地面有一定的重叠度，称为航向重叠度。对于区域摄影，要求两相邻航带像片之间也要有一定的影像重叠，称为旁向重叠度。航向重叠度 Px%Px/lx100 旁向重叠度 Py%Py/ly100 Lx，ly表示像幅的边长；Px，Py表示航向和旁向重叠影像部分的边长。航向重

34、叠度的实用公式为：式中h为摄区内地面高差，H为摄影航高。正常规定航向重叠度Px65旁向重叠度的实用公式为：正常规定旁向重叠度Py303、航带弯曲 航带弯曲度是指航带两端像片主点之间的直线距离L与偏离该直线最远的像主点到该直线垂距的比，一般采用百分数表示：航带弯曲度一般规定不得超过3。航向航向 航带弯曲4、像片旋偏角 相邻两像片的主点连线与像幅沿航带飞行方向的两框标连线之间的夹角称为像片的旋偏角，如下图。对像片的旋偏角，一般要求小于6，个别最大不大于8，而且不能连续三片有超过6的情况。飞行方向飞行方向（四）空中摄影质量的评定l负片上影象是否清晰、框标影象是否齐全、像幅四周指示器件的影象是否清晰可

35、辩；l地物阴影的长度是否超过规定，地物阴暗和明亮部分的细部能否辨认清楚；l航摄负片上是否存在云影、划痕、折伤和乳剂脱落；l负片上的黑度、影象反差是否符合规定；l航带的直线性、航带间的平行性、相片影象的重叠度、航高差和摄影比例尺是否符合规定。第四节 像片影像的误差及处理 摄影得到的影像由于受到摄影机物镜畸变差、摄影处理、大气折光、底片压平以及地球弯曲等因素的影响，造成像片上影像产生误差，直接影响摄影测量的精度。为了改善和提高摄影测量成果的精度，需对上述各种因素对像片影像影响的规律进行研究和处理。一、摄影机物镜畸变对像片影像的影响物镜的畸变差有两种，一是径向畸变差，另一是切向畸变差。由于后者比前者

36、小得多，因此，生产中一般只测定径向畸变差，并对其影响进行改正。对称的均匀畸变差可用一多项式来表达：R为像点的径向半径，即像片上像点到像主点的距离；r为畸变差；0、1、2、3 为径向畸变差系数。在改正像点畸变差影响时，常规作法是分别在X、Y方向进行改正的。因此，像点坐标的改正公式可写为：x，y为像点坐标；x，y为像点坐标改正值；0、1、2、3 为物镜畸变改正系数。感光材料在摄影、摄影处理、负片保存以及由负片晒印正片的过程中，都会产生不同程度的感光材料变形。这类变形影响的改正可根据对像片上框标位置的量测，采用以下方法进行改正：1、四个框标位于像幅四边的中央LX，LY为框标之间距离的正确值；lx，l

37、y为框标之间在像片上的量测距离；x，y为像点坐标的量测值；x，y为经变形改正后的像点坐标。2、四个框标位于像幅的四个角隅 x，y为量测的像点坐标值；x，y为正确的像点坐标值；ai，bi为变换的待定参数。三、大气折光的影响如右图，大气折光引起像点在辐射方向的改正可用下式表达：由此式可求得像点坐标的改正值为：四、地球曲率对像点坐标的影响由于地球弯曲对像点位移的影响可由下式计算得出：像点坐标x，y的改正值分别为：3、摄影感光材料变形的影象 会引起像幅的增大或缩小，甚至切错变换，可根据会引起像幅的增大或缩小，甚至切错变换，可根据像片上的框标位置来改正像点坐标。像片上的框标位置来改正像点坐标。12341

38、2344、大气折光的影象大气折光会引起像点的位移大气折光会引起像点的位移大气折光的影响大气折光的影响5、地球曲率的影响地球曲率会引起像点的位移地球曲率会引起像点的位移第五节、彩色摄影与其它摄影l（一）色的基本知识1、物体的颜色2、人眼观察的光感和色感3、主色和补色4、色的形成（1）加色法（2）减色法（二）彩色摄影与其它摄影l1、彩色摄影处理l2、红外片和假彩色片1、彩色摄影处理黄品红青黄品红青蓝光绿光红光白色光线分解感蓝层，显影现黄吸收层感绿层感红层负片显色通常情况下的红外线摄影可以感应的红外线波长范围为7701000nm。红外线成像设备帮助我们看到肉眼观察不到的事物，从另一种角度来观察我们所

39、熟悉的事物。2、红外片和假彩色片红外片的优点1、信息更加丰富、信息更加丰富红外线与可见光相比的一个特点是色彩更加丰富多样。由于可见光的最长波长是最短波长的1倍(380nm770nm)，所以也叫作一个倍频程。而红外线的最长波长则是最短波长的10倍，即具有10个倍频程。因此,如果可见光能表现自然界中的7种颜色，则红外线便能表现70种，因此具有极其丰富的色彩表现力。2、穿透性强、穿透性强红外线具有良好的穿透性，如穿透烟雾、水气等，因此在航空摄影、军事摄影和其他题材摄影中有着不可替代的地位。例如航空摄影可以利用红外线发现健康、不健康的树木，森林，地脉甚至矿藏；医学上可以用于人体组织的穿透；科研及工程摄

40、影可以用于鉴别印色，穿透织物；普通红外线摄影可以利用发散性产生虚幻的图画效果等等。红外线摄影可以使用普通镜头，但普通镜头设计的焦距是针对可见光的，因而在拍摄红外线时相应的焦距设定应大于拍摄可见光时的焦距。此外，由于红外线波长比可见光的波长要长得多，其焦距不可能与可见光一致。因此须要专门对镜头进行红外区校正。由于红外线光谱感应范围较广，因此无论是传统红外线摄影还是数码红外线摄影都需要一个阻挡可见光及紫外线辐射，同时又可以透过红外线的特殊滤光镜，即红外线滤镜(InfraredFilter)。红外线滤镜在这个过程中起到的作用类似于带通滤波器的作用，让所需要波长的红外线通过，而将其它波长的光线阻断。红外摄影思考：1、摄影机由哪些重要机件组成？它们的作用是什么？2、摄影测量对航空摄影有哪些基本要求？空中摄影的摄影比例尺如何确定？3、已知像幅，焦距的三种航空摄影机，摄取同一比例尺的航片，航高有何变化？4、已知像片航向重叠度，旁向重叠度及像幅大小，怎样求得其航向何旁向重叠长度？5、造成像片上影像产生误差的因素有哪些？如何改正？