1.kromatisk aberrasjon
1.1 Hva er kromatisk aberrasjon
Den kromatiske aberrasjonen er forårsaket av forskjellen i materialets transmissivitet. Naturlig lys er sammensatt av det synlige lysområdet med et bølgelengdeområde på 390 til 770 nm, og resten er spekteret som det menneskelige øyet ikke kan se. Fordi materialene har forskjellige brytningsindekser for forskjellige bølgelengder av farget lys, har hvert fargelys en annen bildeposisjon og forstørrelse, noe som resulterer i kromatisme av posisjon.
1.2 Hvordan påvirker kromatisk aberrasjon bildekvaliteten
(1) På grunn av forskjellige bølgelengder og brytningsindeks for forskjellige lysfarger, kan ikke objektpunktet fokuseres godt til ETT perfekt bildepunkt, så bildet vil bli uskarpt.
(2) På grunn av ulik forstørrelse av forskjellige farger, vil det også være "regnbuelinjer" ved kanten av bildepunktene.
1.3 Hvordan påvirker kromatisk aberrasjon 3D-modellen
Når bildepunktene har "regnbuelinjer", vil det påvirke 3D-modelleringsprogramvaren for å matche det samme punktet. For det samme objektet kan matching av tre farger forårsake en feil på grunn av "regnbuelinjene". Når denne feilen akkumuleres stor nok, vil den forårsake "stratifisering".
1.4 Hvordan eliminere kromatisk aberrasjon
Bruk av forskjellig brytningsindeks og forskjellig spredning av glasskombinasjoner kan eliminere kromatisk aberrasjon. Bruk for eksempel glass med lav brytningsindeks og lav dispersjon som konvekse linser, og høy brytningsindeks og høy dispersjonsglass som konkave linser.
En slik kombinert linse har kortere brennvidde ved midtbølgelengden og lengre brennvidde ved lang- og kortbølgestrålene. Ved å justere den sfæriske krumningen til linsen kan brennviddene til det blå og røde lyset være nøyaktig like, noe som i bunn og grunn eliminerer den kromatiske aberrasjonen.
Sekundært spektrum
Men kromatisk aberrasjon kan ikke elimineres helt. Etter bruk av den kombinerte linsen kalles den gjenværende kromatiske aberrasjonen "sekundært spektrum". Jo lengre brennvidde objektivet har, desto mer gjenværende kromatisk aberrasjon. Derfor, for luftundersøkelser som krever høypresise målinger, kan det sekundære spekteret ikke ignoreres.
I teorien, hvis lysbåndet kan deles inn i blågrønne og grønnrøde intervaller, og akromatiske teknikker brukes på disse to intervallene, kan det sekundære spekteret i utgangspunktet elimineres. Imidlertid har det blitt bevist ved beregning at hvis akromatisk for grønt lys og rødt lys, blir den kromatiske aberrasjonen av blått lys stor; hvis akromatisk for blått lys og grønt lys, blir den kromatiske aberrasjonen av rødt lys stor. Det ser ut til at dette er et vanskelig problem og ikke har noe svar, det gjenstridige sekundære spekteret kan ikke elimineres helt.
Apokromatisk（APO）tech
Heldigvis har teoretiske beregninger funnet en måte for APO, som er å finne et spesielt optisk linsemateriale hvis relative spredning av blått lys til rødt lys er svært lav og den av blått lys til grønt lys er svært høy.
Fluoritt er et så spesielt materiale, spredningen er veldig lav, og en del av den relative spredningen er nær mange optiske briller. Fluoritt har en relativt lav brytningsindeks, er lett løselig i vann, og har dårlig prosessevne og kjemisk stabilitet, men på grunn av sine utmerkede akromatiske egenskaper blir det et verdifullt optisk materiale.
Det er svært få ren bulkfluoritt som kan brukes til optiske materialer i naturen, kombinert med deres høye pris og vanskeligheter med å behandle, har fluorittlinser blitt synonymt med high-end linser. Ulike linseprodusenter har ikke spart krefter på å finne erstatninger for fluoritt. Fluor-kroneglass er en av dem, og AD-glass, ED-glass og UD-glass er slike erstatninger.
Rainpoo skråkameraer bruker ekstremt lavspredning ED-glass som kameralinse for å gjøre aberrasjon og forvrengning svært liten. Ikke bare reduserer sannsynligheten for stratifisering, men også 3D-modelleffekten er kraftig forbedret, noe som forbedrer effekten av bygningshjørnene og fasaden betydelig.
2、 Forvrengning
2.1 Hva er forvrengning
Linseforvrengning er egentlig en generell betegnelse for perspektivforvrengning, det vil si forvrengning forårsaket av perspektiv. Denne typen forvrengning vil ha en svært dårlig innflytelse på nøyaktigheten til fotogrammetri. Tross alt er formålet med fotogrammetri å reprodusere, ikke overdrive, så det kreves at bilder skal gjenspeile den sanne skalainformasjonen til bakketrekkene så mye som mulig.
Men fordi dette er den iboende egenskapen til linsen (konveks linse konvergerer lys og konkav linse divergerer lys), er forholdet uttrykt i optisk design: tangentbetingelsen for å eliminere forvrengning og sinusbetingelsen for å eliminere koma i diafragmaen kan ikke tilfredsstilles ved samme tid, så forvrengning og optisk kromatisk aberrasjon Det samme kan ikke elimineres helt, bare forbedres.
I figuren over er det et proporsjonalt forhold mellom bildehøyden og objekthøyden, og forholdet mellom de to er forstørrelsen.
I et ideelt bildesystem holdes avstanden mellom objektplanet og linsen fast, og forstørrelsen er en viss verdi, så det er bare et proporsjonalt forhold mellom bildet og objektet, ingen forvrengning i det hele tatt.
Men i det faktiske bildesystemet, siden den sfæriske aberrasjonen til hovedstrålen varierer med økningen av feltvinkelen, er forstørrelsen ikke lenger en konstant på bildeplanet til et par konjugerte objekter, det vil si forstørrelsen i midten av bildet og forstørrelsen av kanten er inkonsekvente, bildet mister sin likhet med objektet. Denne defekten som deformerer bildet kalles forvrengning.
2.2 Hvordan påvirker forvrengning nøyaktigheten
For det første vil feilen til AT(Aerial Triangulation) påvirke feilen til den tette punktskyen, og dermed den relative feilen til 3D-modellen. Derfor er rotmiddelkvadrat (RMS of Reprojection Error) en av de viktige indikatorene som objektivt gjenspeiler den endelige modelleringsnøyaktigheten. Ved å sjekke RMS-verdien kan nøyaktigheten til 3D-modellen enkelt bedømmes. Jo mindre RMS-verdi, jo høyere nøyaktighet har modellen.
2.3 Hva er faktorene som påvirker linseforvrengning
brennvidde
Generelt, jo lengre brennvidden til et objektiv med fast fokus, desto mindre er forvrengningen; jo kortere brennvidde, desto større forvrengning. Selv om forvrengningen av objektivet med ultralang brennvidde (tele-objektivet) allerede er veldig liten, for å ta hensyn til flyhøyden og andre parametere, kan brennvidden til objektivet til luftundersøkelseskameraet faktisk ikke være så lenge.Følgende bilde er for eksempel et Sony 400 mm teleobjektiv. Du kan se at linseforvrengningen er veldig liten, nesten kontrollert innenfor 0,5 %. Men problemet er at hvis du bruker dette objektivet til å samle bilder med en oppløsning på 1 cm, og flyhøyden er allerede 820m. la drone fly i denne høyden er helt urealistisk.
Linsebehandling
Linsebehandling er det mest komplekse og høyeste presisjonstrinnet i linseproduksjonsprosessen, som involverer minst 8 prosesser. Forprosessen inkluderer nitratmateriale-fatfolding-sandhenging-sliping, og etterprosessen tar kjerne-belegg-adhesjon-blekkbelegg. Behandlingsnøyaktigheten og prosesseringsmiljøet bestemmer direkte den endelige nøyaktigheten til optiske linser.
Lav prosesseringsnøyaktighet har en fatal effekt på bildeforvrengning, som direkte fører til ujevn linseforvrengning, som ikke kan parameteriseres eller korrigeres, noe som vil påvirke nøyaktigheten til 3D-modellen alvorlig.
Montering av objektiv
Figur 1 viser linsetilten under linseinstallasjonsprosessen;
Figur 2 viser at linsen ikke er konsentrisk under linseinstallasjonsprosessen;
Figur 3 viser riktig installasjon.
I de tre ovennevnte tilfellene er installasjonsmetodene i de to første tilfellene alle "feil" montering, noe som vil ødelegge den korrigerte strukturen, noe som resulterer i ulike problemer som uskarp, ujevn skjerm og spredning. Derfor kreves det fortsatt streng presisjonskontroll under bearbeiding og montering.
Linsemonteringsprosess
Linsemonteringsprosessen refererer til prosessen med den generelle linsemodulen og bildesensoren. Parametrene som posisjonen til hovedpunktet til orienteringselementet og tangentiell forvrengning i kamerakalibreringsparametrene beskriver problemene forårsaket av monteringsfeilen.
Generelt sett kan et lite utvalg av monteringsfeil tolereres (selvfølgelig, jo høyere monteringsnøyaktighet, jo bedre). Så lenge kalibreringsparametrene er nøyaktige, kan bildeforvrengningen beregnes mer nøyaktig, og deretter kan bildeforvrengningen fjernes. Vibrasjoner kan også føre til at linsen beveger seg litt og føre til at objektivets forvrengningsparametre endres. Dette er grunnen til at det tradisjonelle luftundersøkelseskameraet må fikses og re-kalibreres etter en viss tid.
2.3 Rainpoos skrå kameralinse
Dobbelt Gauβ struktur
Skråfotografering har mange krav til at objektivet skal være lite i størrelse, lett i vekt, lite bildeforvrengning og kromatisk aberrasjon, høy fargegjengivelse og høy oppløsning. Når du designer linsestrukturen, bruker Rainpoos linse en dobbel Gauβ-struktur, som vist på figuren:
Strukturen er delt inn i fronten av linsen, diafragmaen og baksiden av linsen. Foran og bak kan se ut til å være "symmetriske" med hensyn til membranen. En slik struktur gjør at noen av de kromatiske aberrasjonene som genereres foran og bak kan oppheve hverandre, så den har store fordeler i kalibrering og linsestørrelseskontroll i det sene stadiet.
Asfærisk speil
For et skråkamera integrert med fem objektiver, hvis hvert objektiv dobles i vekt, vil kameraet veie fem ganger; hvis hvert objektiv dobles i lengde, vil det skrå kameraet minst dobles i størrelse. Derfor, når du designer, for å oppnå et høyt nivå av bildekvalitet og samtidig sikre at aberrasjonen og volumet er så lite som mulig, må asfæriske linser brukes.
Asfæriske linser kan omfokusere lyset som er spredt gjennom den sfæriske overflaten tilbake til fokus, ikke bare kan oppnå høyere oppløsning, gjøre fargegjengivelsesgraden høy, men kan også fullføre aberrasjonskorreksjon med et lite antall linser, redusere antall linser for å lage kameraet lettere og mindre.
Forvrengningskorrigering tech
Feilen i monteringsprosessen vil føre til at linsens tangentiell forvrengning øker. Å redusere denne monteringsfeilen er forvrengningskorrigeringsprosessen. Følgende figur viser det skjematiske diagrammet over den tangentielle forvrengningen til en linse. Generelt er forvrengningsforskyvningen symmetrisk i forhold til nedre venstre——øvre høyre hjørne, noe som indikerer at linsen har en rotasjonsvinkel vinkelrett på retningen, som er forårsaket av monteringsfeil.
Derfor, for å sikre den høye bildenøyaktigheten og kvaliteten, har Rainpoo foretatt en serie strenge kontroller på design, prosessering og montering:
I det tidlige stadiet av design, for å sikre koaksialiteten til linsemonteringen, så langt som mulig for å sikre at alle linseinstallasjonsplanene behandles av en klemme;
②Bruk av importerte dreieverktøy i legering på dreiebenker med høy presisjon for å sikre at maskineringsnøyaktigheten når IT6-nivået, spesielt for å sikre at koaksialitetstoleransen er 0,01 mm;
③Hver linse er utstyrt med et sett med høypresisjons pluggmålere av wolframstål på den indre sirkulære overflaten (hver størrelse inneholder minst 3 forskjellige toleransestandarder), hver del er strengt inspisert, og posisjonstoleranser som parallellitet og perpendikularitet oppdages av en tre-koordinat måleinstrument;
④Etter at hvert objektiv er produsert, må det inspiseres, inkludert projeksjonsoppløsning og karttester, og ulike indikatorer som oppløsningen og fargegjengivelsen til linsen.
RMS for Rainpoos linser tec
+8619808149372