光圈的变化是否会影响相机校准?

时间:2014-06-19 06:13:37

标签: opencv camera camera-calibration

我正在校准工业AVT相机。没关系,当我专注于我将使用f / 4光圈进行测量的平面然后将光圈关闭到f / 16,校准相机的内部参数然后打开光圈到f / 4?校准会随着光圈的变化而变化吗?我知道没有任何参数(焦距,主点,镜头)应该发生物理变化,但是没有效果吗?

我没有改变焦点(焦距)。我需要更改光圈,因为校准过程中景深越大,测量过程中相机速度越快。

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

认为简短的回答是:不,它没有。

不同孔径的校准应该相同(在实验范围内)。光圈仅影响景深和进入相机的光量。焦距,主要点,镜头扭曲等不会发生变化 - 尽管您测量它们的能力可能会受到图像质量的影响。

理论上可能有一个更大的光圈可以捕获更好的近似镜头失真,虽然reading this article让我怀疑自己的话,但是如果你在一个大光圈进行校准然后以较小的光圈捕捉,这不应该是个问题。只有当你的镜头严重扭曲时才会出现问题(恕我直言)。链接的文章说:

  

光圈的大小对失真没有影响,作为主光线   当孔径变小或变大时,不会改变其路线。

这可能是在不同光圈设置下执行相机校准并查看结果是否相似的简单程序。当然我知道无法从相机校准矩阵推断光圈设置,这意味着不会捕获此信息本身。

答案 1 :(得分:1)

这取决于您的镜头以及您要校准的值。
如果仅设置后焦距,则没有问题。 或者,如果您仅在视野中心进行测量。

不知道焦距,最大光圈和一般情况 镜头质量,无法给出具体答案。 例如,如果最大光圈为f / 1.4,则镜头应 在f / 4时表现良好。但是如果f / 4 是最大光圈,则机会 你会看到很多像差吗?

通常来说,如果您从相机的最大光圈开始 镜头停下来,分辨力在视场的中心 视线增加约2档,并且周边的分辨能力 改善了大约4个停靠点。

除此之外,如果您继续停下来,就无法改善 图像质量(仅增加景深和较暗的图像) 先前的答案正确指出)。最终,作为物理直径 f / stop的值变小,整个场的分辨能力将 由于衍射而减少。

例如,在“全画幅”(35 x 24毫米格式)数码相机上, 一个好的镜头,f / 22的清晰度明显不如f / 8。

不幸的是,几何(高斯)分析无法预测 真实镜头的行为,有两个原因:像差和 失真。

像差是设计,材料和/或上的瑕疵 可以通过附加要素进行校正的制造业,更好 玻璃,更小的制造公差等-但仅限于一点 而且只是付出代价理想的镜头仅在理论上存在。真正的镜头 始终对近轴射线表现最佳(即最大的分辨能力) (在光轴附近移动)。

并非所有像差都会受到停机的同等影响。 进步最大:高阶球面 改善很多:球形,倾斜球形和昏迷 一些改进:像散,场曲,轴向色度 不受影响:侧向色

几何(Petzval)畸变(技术上不是像差) 也不受停止的影响。

另一方面,衍射是光学的基本定律-您 只是必须忍受它。衍射与 孔的物理直径:直径越小,直径越大 艾里磁盘的角度大小。众所周知,f数是焦点 长度除以直径-因此f / 16是f = 50 mm时的小得多的孔 镜头,而不是f = 150毫米镜头。

测量衍射和混淆的传统方法 投影图像(胶片或传感器)的直径-而不是 分辨物体的力量-倾向于低估物体的性能 更长的镜头和更大格式的景深。但是MTF图表 讲述前者的真实故事: 任何制造商的目录都是长镜头或长焦镜头。

低估了较长焦距镜头的性能。

衍射是为什么针孔-没有像差(也没有像差)的原因 如果设计得当,则会产生扭曲)-不清晰。

较小的孔径始终具有更大的衍射度(即, 较大的艾里斑),但只有在 通风盘大于镜头的视差圈。更好 校正镜片,使其接近“受衍射限制” -理想光学系统的技术术语。

更多信息: https://www.diyphotography.net/what-actually-happens-when-you-stop-down-a-lens/