Tại sao các vật ở xa đảo ngược qua ống kính mà không qua ống ngắm?


9

Khi tôi nhìn qua ống kính, hình ảnh của các vật thể ở xa bị đảo ngược nhưng khi nhìn vào khung ngắm trên máy ảnh của tôi thì không. Tại sao lại thế này?

Tôi đang có một thời gian khó hiểu tại sao các vật thể ở xa bị đảo ngược ngay từ đầu.

Bất cứ ai cũng có thể cung cấp một lời giải thích hoặc sơ đồ tia (Tốt nhất là sử dụng nguồn điểm trên một vật thể và bao gồm cả ống kính trong mắt người)?

EDIT: Cảm ơn tất cả mọi người Bây giờ tôi đã hiểu tại sao các vật ở xa ống kính xuất hiện đảo ngược. Nhưng bây giờ có ai có thể giải thích làm thế nào các yếu tố máy ảnh làm cho các vật thể đảo ngược xuất hiện đúng cách mà không làm cho các vật thể bình thường xuất hiện lộn ngược không?

EDIT 2: Tôi không thể cung cấp hình ảnh ngay bây giờ vì tôi đang ở trường nhưng bạn có biết làm thế nào khi bạn nhìn qua kính lúp và các vật ở xa sẽ bị đảo ngược và mờ nhưng các vật thể gần sẽ sắc nét và cương cứng (bình thường)?

Đó là những gì đang xảy ra khi tôi nhìn qua ống kính máy ảnh của mình trong khi chúng không được gắn vào máy ảnh, nhưng khi chúng được gắn vào máy ảnh và tôi nhìn qua khung ngắm (hoặc ở phim đã xử lý), các đối tượng trong hình ảnh được tạo ra đều là cùng định hướng.

Điều này có nghĩa là ống kính không thực sự tạo ra hình ảnh như kính lúp vì các vật thể trên hình ảnh được tạo ra trên phim đều có cùng hướng? Hay điều này có nghĩa là kính lúp không thực sự tạo ra các vật thể với các hướng khác nhau ?? Nếu kính lúp không có thì tại sao nó trông giống như vậy và sơ đồ thấu kính lồi sai (chúng hiển thị hình ảnh ảo thẳng đứng cho các vật thể gần và hình ảnh lộn ngược thực sự cho các vật ở xa)? Không phải kính lúp chỉ là thấu kính lồi sao?

Nó trông giống như một chiếc kính lúp khi tôi nhìn qua ống kính. Đó là lý do tại sao tôi nghĩ rằng ống kính đang tạo ra các vật thể với các hướng khác nhau. Điều này cũng đi với các sơ đồ thấu kính lồi bên dưới hiển thị các đối tượng với các hướng khác nhau.

Vì vậy, ống kính tạo ra các vật thể với các định hướng khác nhau hay không? Nếu không tại sao nó trông giống như khi tôi nhìn qua ống kính, và cũng dựa trên sơ đồ của ống kính lồi thì có vẻ như nó nên như vậy. Nếu không, làm thế nào để các ống kính khác trong phụ kiện ống kính máy ảnh điều chỉnh ống kính lồi. Và nếu có thì tại sao phim và kính ngắm hiển thị các vật thể có cùng hướng?

Xin lỗi vì đã hỏi rất nhiều. Điều này thật khó hiểu!

EDIT 3: Đây là cách tôi nghĩ rằng một ống kính máy ảnh sẽ hoạt động: Ống kính

Tôi đã quên đề cập đến trong EDIT 2 rằng dường như các vật thể gần gũi thậm chí không xuất hiện trên phim dựa trên sơ đồ.

Tôi vẫn không hiểu ... = (

EDIT 4: Vì vậy, các đối tượng thực sự gần với ống kính máy ảnh không nên xuất hiện trên phim, đúng không?

Vậy ... Tại sao tất cả các vật thể trong kính ngắm xuất hiện thẳng đứng ??? Vì mắt tôi đang hồi sinh cả các tia sáng từ các vật thể gần (hình ảnh thẳng đứng ảo) và vật thể xa (hình ảnh đảo ngược thực sự) nên các vật thể và vật thể ở xa có thực sự định hướng khác nhau không? Chỉ thích nhìn qua ống kính trực tiếp? Làm thế nào để khung ngắm thay đổi bất cứ điều gì?

EDIT 5: Cảm ơn mọi người rất nhiều. Cảm ơn đã giúp đỡ.

"Bất cứ điều gì đủ gần để tạo thành một hình ảnh ảo không được tập trung vào màn hình lấy nét"

Vì vậy, giả sử tôi đặt một cây bút ngay trước ống kính và nhìn trực tiếp vào nó. Hình ảnh tôi nhìn thấy là thẳng đứng nên điều này có nghĩa là nó là một hình ảnh ảo. Bây giờ hãy nói rằng tôi gắn ống kính vào máy ảnh và nhìn qua khung ngắm. Tôi vẫn có thể nhìn thấy cây bút nhưng nó bị mờ (vì độ dài tiêu cự dài hơn, phải không?). Ống kính tạo thành hình ảnh ảo của cây bút nhưng tôi vẫn có thể nhìn thấy nó trong khung ngắm. Tại sao lại thế này? Nếu kính ngắm cho tôi thấy chính xác những gì sẽ có trên phim thì nó hoàn toàn không hiển thị bút (dựa trên sơ đồ trong hình trên) phải không?

EDIT 6: Có lẽ nó sẽ tạo thành một hình ảnh mờ. Giống như một máy ảnh lỗ pin hoặc một cái gì đó. Trong mọi trường hợp cảm ơn tất cả sự giúp đỡ của tất cả mọi người. Tôi biết nó có thể gây phiền toái khi cố dạy tôi. Tôi có thể đôi khi khá dày đặc.


1
Các ống ngắm lật hình ảnh cho bạn, trên các máy ảnh DSLR mà khối hình kim tự tháp nhỏ trên đỉnh máy ảnh là một hình ngũ giác (lăng kính 5 mặt) thực hiện phép thuật quang học và trên máy ảnh điện tử, nó chỉ có dây theo cách đó. Trên TLR cũ và xem camera, hình ảnh thực sự bị lộn ngược và lật trên "màn hình". Người khác sẽ phải xử lý các sơ đồ quang học cho bạn =)
Patrick Hughes

Tôi không biết nhiều về quang học (Có thể bạn có thể hỏi câu hỏi này trên SE vật lý hoặc một cái gì đó), nhưng khái niệm này tương tự như khi bạn cầm một chiếc kính lúp ở độ dài của cánh tay và nhìn qua nó.
J. Walker

2
Các vật ở xa và các vật ở gần sẽ có cùng hướng với cùng một thấu kính. Nếu không, hình ảnh với cả vật thể gần và xa sẽ trông rất lạ!
Vui lòng đọc hồ sơ của tôi

1
Về chỉnh sửa: họ không . Bạn có thể đăng một bức tranh minh họa những gì bạn đang nhìn thấy?
Vui lòng đọc hồ sơ của tôi

1
Về Chỉnh sửa 4: Khi bạn nhìn qua khung ngắm của máy ảnh, bạn không nhìn trực tiếp qua ống kính. Bên cạnh lăng kính đảo ngược và quang học kính ngắm, bạn đang nhìn vào màn hình lấy nét hoặc kính mặt đất cho thấy hình ảnh được hình thành bởi ống kính. Nó ở cùng khoảng cách với ống kính như phim hoặc cảm biến. Bất cứ thứ gì đủ gần để tạo thành một hình ảnh ảo đều không được tập trung vào màn hình lấy nét, vì vậy bạn không thấy nó là hình ảnh phóng to trong khung ngắm. Bạn không có đường dẫn rõ ràng đến ống kính mà bạn làm khi bạn tháo ống kính ra khỏi máy ảnh và đưa nó lên mắt.
coneslayer

Câu trả lời:


9

Thật là "đủ dễ" để giải thích câu hỏi cơ bản bằng sơ đồ tia hoặc phương tiện tương tự - xem bên dưới
NHƯNG điều quan trọng là phải nhận ra rằng câu trả lời tại sao kính ngắm hoặc hình ảnh mắt người không bị đảo ngược là "theo thiết kế" hoặc "bởi vì" ( chọn một, cả hai đều giống nhau về cơ bản). Điều đó có nghĩa là, hệ thống yêu cầu kết quả phải theo một cách nhất định, do đó, bất kỳ bước nào được yêu cầu để thực hiện kết quả đều được cung cấp.

Trong trường hợp kính ngắm, ống kính phụ, gương hoặc lăng kính (hoặc kết hợp cả hai) được thêm vào theo yêu cầu để đạt được kết quả cuối cùng. Câu hỏi thực sự không phải là "tại sao lại như vậy" mà là nó được thực hiện như thế nào.

Trong trường hợp của mắt người, hình ảnh trên Retina IS bị đảo ngược và bộ não nhìn vào đó là "đường lên đúng" theo như người xem quan tâm.

Thông tin dưới đây từ trang web tuyệt vời này cho thấy cách đảo ngược cơ bản hoạt động.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Xem thêm -> Thông tin thêm về Biểu đồ Ray


Trong trường hợp của mắt, hình ảnh bị đảo ngược: { Từ đây - công nghệ thấp nhưng thú vị }

nhập mô tả hình ảnh ở đây

http://www.quantumtheatre.co.uk/Lights%20&%20Sound%20notes%20Key%20Stage%202_files/image022.jpg


QUAN TRỌNG:

Lưu ý rằng mặc dù hình ảnh trên thu hút sự chú ý của bạn vì nó thể hiện sự đảo ngược, nhưng nó thực sự làm rất tốt việc hiển thị cách ống kính mắt hoạt động. Khi ống kính mắt ngày càng được nhúng vào giác mạc, tương tác không khí-giác mạc thực hiện hầu hết các 'thấu kính' trong khi giao diện ống kính giác mạc chỉ quản lý khoảng 10% tổng độ uốn.

Một cuộc thảo luận tuyệt vời về điều này có sẵn ở đây - xem Trong mắt bạn và một hình ảnh hợp lý chính xác về cách ánh sáng thực sự bị bẻ cong bởi mắt được hiển thị bên dưới.

nhập mô tả hình ảnh ở đây


2
Mọi người có thể vui lòng ngừng nói rằng bộ não biến hình ảnh xung quanh! Hình ảnh được chiếu bởi bộ não được "quay vòng" nhiều như phần mềm trong máy ảnh - không có gì đòi hỏi cảm biến (trong mắt hoặc kỹ thuật số) phải được định hướng giống như đối tượng ...
SoftMeme

Hmm, không bao giờ nghĩ về nó theo cách đó.
Brandon K

@Freed - Nếu bạn đã thử nhìn vào gương để kiểm soát thế giới của mình, bạn có thể xem xét lại :-). Tôi biết những gì bạn muốn nói NHƯNG nhu cầu là những gì thuộc về quyền của bạn về mặt thể chất được coi là quyền của bạn và ví dụ như bàn tay phải của bạn. Để bạn tương tác với thực tế một cách nhất quán, điều đó sẽ giúp (nhưng không cần thiết) nếu tất cả các cảm biến có một bộ quy tắc nhất quán. ví dụ: Nha sĩ trở thành chuyên gia làm việc đảo ngược hoặc không như tình huống yêu cầu. "Bộ não đảo ngược hình ảnh" là một cách viết tắt hữu ích với ý nghĩa là nó trình bày thông tin theo cách tích hợp wll với hệ thống cảm biến tổng thể.
Russell McMahon

1
@Russel, chính xác là vì những lý do bạn mô tả mà tôi không đồng ý khi nói rằng bộ não đảo ngược hình ảnh. Nó mang lại ấn tượng về việc có thêm nỗ lực tinh thần liên quan đến việc nhìn thấy bởi vì những gì ở thế giới bên ngoài bị giảm xuống trong hình ảnh được chiếu trên mắt.
SoftMeme

@Freed - tương tự như đồ chơi của những đứa trẻ đó với ống kính nhiều mặt được cho là mô phỏng tầm nhìn của côn trùng. Không! Nếu côn trùng có nhận thức về thế giới thì chúng không thể hoạt động.
Xin vui lòng đọc hồ sơ của tôi

1

Liên kết này cung cấp một câu trả lời tốt (đôi khi phức tạp) cho câu hỏi của bạn.

Nói ngắn gọn:

  • Một thành phần thấu kính bình thường phóng to nhưng bị giới hạn ở một hệ số phóng đại nhất định
  • Kết hợp ống kính phức tạp có thể thu phóng nhiều hơn và có thể đảo ngược hình ảnh do các thuộc tính khác nhau của ống kính và việc sử dụng chúng trong vật kính. (Bạn có thể bắt được chùm tia của ống kính phía sau tiêu điểm của nó và lấy nét lại bằng ống kính khác-> đảo ngược hình ảnh)
  • Một hình ngũ giác đảo ngược hình ảnh khi nó được gửi đến khung ngắm, do đó bạn có "cái nhìn" cuối cùng của hình ảnh và có thể làm việc với nó.

1

"Chống lấy nét" của các đối tượng gần hơn 1 tiêu cự với ống kính:

  • Điều này giải quyết một trong những câu hỏi phát sinh trong "Chỉnh sửa" của bạn nhưng không được ngụ ý trong dòng chủ đề của bạn.

Câu hỏi: Đây là tiền đề của câu hỏi của bạn - tất cả văn bản là của bạn.

  • Tôi đã quên đề cập đến trong EDIT 2 rằng dường như các vật thể gần gũi thậm chí không xuất hiện trên phim dựa trên sơ đồ.

  • EDIT 4: Vì vậy, các đối tượng thực sự gần với ống kính máy ảnh không nên xuất hiện trên phim, đúng không?

  • "Bất cứ điều gì đủ gần để tạo thành một hình ảnh ảo không được tập trung vào màn hình lấy nét"

  • Vì vậy, giả sử tôi đặt một cây bút ngay trước ống kính và nhìn trực tiếp vào nó. Hình ảnh tôi nhìn thấy là thẳng đứng nên điều này có nghĩa là nó là một hình ảnh ảo. Bây giờ hãy nói rằng tôi gắn ống kính vào máy ảnh và nhìn qua khung ngắm. Tôi vẫn có thể nhìn thấy cây bút nhưng nó bị mờ (vì độ dài tiêu cự dài hơn, phải không?). Ống kính tạo thành hình ảnh ảo của cây bút nhưng tôi vẫn có thể nhìn thấy nó trong khung ngắm. Tại sao lại thế này? Nếu kính ngắm cho tôi thấy chính xác những gì sẽ có trên phim thì nó hoàn toàn không hiển thị bút (dựa trên sơ đồ trong hình trên) phải không?

  • EDIT 6: Có lẽ nó sẽ tạo thành một hình ảnh mờ. Giống như một máy ảnh lỗ pin hoặc một cái gì đó.


Những gì bạn đang mô tả chính xác là những gì xảy ra, nhưng vì sự lệch tâm của các vật thể gần hơn tiêu cự từ ống kính đang tăng dần khi khoảng cách bên trong tiêu điểm tăng lên - giống như sơ đồ của bạn cho thấy - chúng không chỉ "biến mất" khi chúng vào bên trong khoảng cách tới hạn - thay vì chúng ngày càng trở nên không rõ ràng khi chúng đến gần mặt ống kính hơn.

Các hình ảnh dưới đây cho thấy các ví dụ cực kỳ hợp lý về 'tính năng' này được sử dụng để có hiệu quả tốt để loại bỏ gần như hoàn toàn các vật phẩm gần khỏi ảnh - trong trường hợp này, các thanh dọc và lưới nặng hợp lý bị "biến mất do bị lệch và lan truyền rộng rãi như không được chú ý.


Các vật thể ở mặt trước (trong trường hợp này là một lưới nặng và các thanh lồng) gần ống kính hơn tiêu cự của nó là "chống tiêu điểm" đến mức gần tàng hình.

Sơ đồ 3 của bạn với các thanh lồng được thêm vào:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Đây là một trong những "thủ thuật" tiêu chuẩn của tôi để chụp ảnh các vật thể trong lồng và các môi trường tương tự, nơi có một lớp che khuất không hoàn chỉnh mà bạn có thể chống lại. Một "mẹo" cực kỳ hữu ích.

Trong bức ảnh này có các thanh lồng rất gần với thành phần trước của ống kính - càng gần tôi càng có thể lấy được chúng. Tôi sử dụng phương pháp này để thành công "thả ra" ngay cả những thanh khá chắc chắn. Trong trường hợp này, nó là thanh lồng dày bình thường. Khoảng cách đến phần tử phía trước dưới 50mm và đó là ống kính 50 mm f1.8. Có một số hiệu ứng quang học hiện tại nhưng chúng thường không được hầu hết người xem chú ý. Phiên bản độ phân giải cao hơn của cái này ở đây và nhấp vào biểu tượng tải xuống thứ 2 từ phải ở trên cùng của ảnh. Điều này mang lại cái nhìn tốt hơn nhiều về những gì bạn KHÔNG THỂ nhìn thấy.

CAGE BARS GIỮA BIRD & XEM

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Đây là một ví dụ thậm chí còn tốt hơn, trong đó có một ô vuông nhỏ rất dày vuông giữa máy ảnh và chủ thể (tôi nghĩ không quá 20 ô vuông - tôi có thể kiểm tra các ảnh khác). Điều này đã sử dụng ống kính 18-250 ở 18mm, f6.3 * Xem ảnh hiển thị lưới có trong ảnh thứ 2 bên dưới. Nhìn trực quan, lưới làm hỏng phần trình bày của chim và máy ảnh "nhìn thấy" con chim tốt hơn nhiều so với mắt.
Cùng một bức ảnh trên facebook ở đây

RẤT NHIỀU & NHANH CHÓNG MẶT HÀNG MỚI GIỮA SINH NHẬT & XEM

nhập mô tả hình ảnh ở đây

nhập mô tả hình ảnh ở đây


(*) Ban đầu tôi nói rằng ảnh này được chụp bằng ống kính 50mm F1.8 nhưng sau khi kiểm tra bản gốc, tôi đã thay đổi các chi tiết, như trên.


0

Nếu một thấu kính hội tụ có tiêu cự f, một chủ thể ở vị trí p so với thấu kính sẽ tạo ra một hình ảnh tại vị trí q = f / (f / p-1) [phương trình cơ bản là f / p + f / q = - 1]; tỷ lệ kích thước hình ảnh sẽ là p: q. Khi p và q có cùng dấu, hình ảnh sẽ ở cùng phía của ống kính với đối tượng và tỷ lệ kích thước sẽ dương. Khi p và q có dấu ngược nhau, hình ảnh sẽ ở phía đối diện của ống kính, tỷ lệ kích thước sẽ là âm (ngụ ý hình ảnh ngược).

Cũng lưu ý rằng nếu một hình ảnh được tạo bởi một ống kính được sử dụng làm "chủ thể" trong một giây, thì ống kính thứ hai đó sẽ không "quan tâm" ở phía nào của ống kính đầu tiên mà hình ảnh xuất hiện, thậm chí cả phía nào của ống kính ống kính thứ hai hình ảnh xuất hiện; công thức vị trí và kích thước tương tự sẽ được áp dụng. Sự khác biệt giữa hình ảnh ảo và thực chỉ có liên quan khi cố gắng đặt mục tiêu (như một tấm phim) trên mặt phẳng tiêu cự, và có thể biểu hiện đơn giản nhất bằng cách quan sát rằng các ống kính không thể làm gì nếu chúng không nằm giữa đối tượng thực sự và mục tiêu đầu mối dự định; nếu ống kính cuối cùng sẽ hiển thị một hình ảnh ảo, điều đó có nghĩa là mục tiêu sẽ phải nằm giữa chủ thể thực và ống kính cuối cùng, khiến cho ống kính cuối cùng không liên quan.

Một kính thiên văn hoặc các thiết bị tương tự khác sẽ sử dụng một thấu kính hoặc chuỗi thấu kính để lấy nét một hình ảnh, sau đó sử dụng một thấu kính hoặc chuỗi thấu kính khác đang "nhìn" vào hình ảnh đó để lấy nét một hình ảnh khác, v.v. Ống kính đầu tiên sẽ tạo ra một hình ảnh ít nhất là một tiêu cự xa nó. Trong kính viễn vọng, ống kính thứ hai được đặt sao cho hình ảnh sẽ luôn ở cùng phía với người xem. Trong tình huống như vậy, ống kính thứ hai sẽ lấy nét một hình ảnh nhỏ hơn tiêu cự. Các đối tượng nằm cách xa ống kính thứ nhất sẽ được lấy nét gần như vô cùng xa phía sau giây, điều này làm cho cách tiếp cận f / p bằng 0, do đó thu được hình ảnh một tiêu cự phía sau giây. Các đối tượng ở xa ống kính thứ nhất sẽ được tập trung một khoảng cách riêng biệt phía sau ống kính thứ hai, và sẽ mang lại một hình ảnh có khoảng cách từ ống kính thậm chí còn ngắn hơn. Hiệu ứng ròng là bất kể vị trí của ảnh gốc, ống kính thứ hai sẽ tạo ra một hình ảnh nằm trong khoảng từ 0 đến một tiêu cự. Vì ống kính đầu tiên tạo ra một hình ảnh ở phía đối diện với chủ thể ban đầu, nó sẽ đảo ngược hình ảnh; do ống kính thứ hai tạo ra một hình ảnh cùng phía với "chủ thể" của nó [chủ thể là một hình ảnh nằm cùng phía với người xem) nên nó sẽ không đảo ngược hình ảnh.

Nhiều loại thiết bị kính thiên văn dành cho việc quan sát bằng mắt có thêm một ống kính thứ ba được đặt sao cho hình ảnh từ ống kính thứ hai sẽ luôn lớn hơn đáng kể so với tiêu cự phía trước nó. Do đó, ống kính này sẽ lấy nét lại hình ảnh được tạo bởi hai ống kính đầu tiên để tạo thành hình ảnh thứ hai nằm ở phía đối diện của ống kính thứ ba từ ống kính thứ hai. Bởi vì hình ảnh đó và chủ thể của nó sẽ ở hai phía đối diện của ống kính thứ ba, ống kính thứ ba sẽ gây ra sự đảo ngược thứ hai, do đó lật hình ảnh thẳng đứng.

Đối với câu hỏi ban đầu, lý do mà kính ngắm viễn vọng luôn hiển thị các vật thể thẳng đứng là vì trong khi các đối tượng ở quá gần có thể khiến ống kính chính tạo ra một hình ảnh vượt xa ống kính thứ hai, ống kính thứ hai luôn tạo ra hình ảnh nằm giữa 0 và một tiêu cự đi qua nó, sao cho ống kính xem cuối cùng sẽ không bao giờ nhìn thấy một vật thể gần đến mức thay đổi hành vi đảo ngược của nó.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.