Кіріспе

Оптикалық бейнелеу ережесі

Шеймфлюг принципі – линза жазықтығы бейне жазықтығына параллель болмағанда, оптикалық жүйенің (мысалы, камераның) фокус жазықтығы, линза жазықтығы және бейне жазықтығы арасындағы геометриялық қатынасты сипаттайды. Ол көру камерасындағы кейбір камера қозғалыстарын пайдалануға қатысты. Бұл принцип сондай-ақ мүйіз қабығының қалыңдығын өлшеуде (пахиметрия), мүйіз қабығы топографиясын картаға түсіруде қолданылады, бұл LASIK сияқты көздің рефракциялық хирургиясы алдында жасалады және кератоконус ауруын ерте сақтауға мүмкіндік береді. Принцип австриялық армия капитаны Теодор Шеймфлюгтың құрметіне аталған, ол оны әуе суреттеріндегі перспективалық бұрмалауды түзетуге арналған жүйелі әдіс пен құралды жасау үшін қолданды. Алайда, капитан Шеймфлюг өзі бұл ережені Жюль Карпентьерге жатқызады, осылайша бұл Стиглер епонимиясы заңының мысалы болып табылады.

Сипаттама

Қалыпты жағдайда камераның линзасы және сурет (фильм немесе сенсор) жазықтықтары параллель болады, ал фокус жазықтығы (PoF) линза мен сурет жазықтықтарына параллель келеді. Егер жазық нысан (мысалы, ғимараттың қабырғасы) сурет жазықтығына параллель болса, ол PoF-пен сәйкес келіп, нысанның барлығы анық бейнеленуі мүмкін. Егер нысан жазықтығы сурет жазықтығына параллель болмаса, ол PoF-пен қиылысатын сызық бойымен ғана фокуста болады, бұл 1-суретте көрсетілген. Бірақ линза сурет жазықтығына қатысты еңкейтілгенде, сурет жазықтығынан созылған көлбеу жанама және линза жазықтығынан созылған тағы бір жанама PoF-ның да өтетін сызығында түйіседі, бұл 2-суретте көрсетілгендей. Бұл жағдайда сурет жазықтығына параллель емес жазық нысан толығымен фокуста болуы мүмкін. Көптеген фотографтар PoF, линза жазықтығы және фильм жазықтығы арасындағы нақты геометриялық қатынасты білмейтін болса да, PoF-ты қозғау және еңкейту үшін линзаны тербету және еңкейту 19 ғасырдың ортасынан бері қолданылып келеді. Бірақ Карпентьер мен Шеймфлюг процесті автоматтандыру үшін жабдықтар жасағысы келгенде, олар геометриялық қатынасты табуға тиіс болды. Шеймфлюг (1904) өзінің британдық патенінде осы тұжырымдамаға сілтеме жасады; Карпентьер (1901) бұрынғы британдық патенінде перспективаны түзетуге арналған фотосурет үлкейтілген кескінінде осы тұжырымдаманы сипаттады. Тұжырымдаманы Жерар Десаргтың проективті геометриядағы теоремасынан да шығаруға болады; принцип қарапайым геометриялық қарастырулар мен Гаустың жұқа линза формуласын қолдану арқылы да оңай шығады, бұл Шеймфлюг принципіне дәлел бөлімінде көрсетілген.

Камера қозғалыстары

Иілу және серпілу – көптеген түрлендіргіш камераларда қол жетімді қозғалыстар, көбінесе алдыңғы және артқы стандарттарда, сондай-ақ түрлендіргіш камера қозғалыстарын ішінара имитациялайтын арнайы линзаларды пайдаланатын шағын және орта форматты кейбір камераларда. Мұндай линзалар көбінесе tilt-shift немесе "перспективаны басқару" линзалары деп аталады. Кейбір камера модельдері үшін өндірушінің стандартты линзаларымен қозғалысты қамтамасыз ететін адаптерлер бар, ал "Lensbaby" немесе "freelensing" сияқты құрылғылармен жуық шамаға қол жеткізуге болады.

Таңдаулы назар аудару

Үлкен еңіс пен кішкентай f санын пайдалану арқылы өткірлік аймағын да өте кіші етуге болады. Мысалы, кіші форматты камерада 90 мм объективте 8° еңіс болғанда, гиперфокустық қашықтықтағы тік DoF шамамен алғанда, f/2.8 диафрагмасында және 0,03 мм шатасу шеңберінде, бұл шамамен u′ қашықтықта орын алады. Әрине, еңіс PoF позициясына да әсер етеді, сондықтан егер еңіс өткірлік аймағын азайту үшін таңдалса, PoF бір ғана кездейсоқ таңдалған нүктеден өте алмайды. Егер PoF бірнеше кездейсоқ нүктеден өтуі керек болса, еңіс пен фокус белгілі болады, ал объективтің f саны – өткірлікті реттеуге қолданылатын жалғыз құрал.