Проекция реального изображения - это одна фиксированная перспектива, но, глядя в объектив глазами, я вижу много перспектив. Зачем?

Question

Предположим, у меня есть камера-обскура (с большим объективом - что-то вроде увеличительного стекла), проецирующая изображение какого-то натюрморта. Я смотрю на свою проекцию на моей проекционной плоскости и вижу одну конкретную перспективу натюрморта. Перемещение или вращение этой плоскости не меняет перспективу, только фокус.

Теперь я снимаю плоскость проекции и отводю глаз на несколько шагов назад от того места, где была плоскость проекции. Согласно ответам на мой предыдущий вопрос , на этом расстоянии мой глаз увидит виртуальный образ натюрморта внутри объектива. Если я двигаю головой из стороны в сторону, я вижу разные перспективы этого же натюрморта. Например, в этом положении головы апельсин полностью покрывает виноград. Или, перемещаясь в это положение головы, куртка на заднем плане перемещается справа налево от чаши.

Почему возможны эти разные перспективы, когда весь свет, попадающий в мой глаз, является образцом того же света, который создал проекцию на одну перспективу? Разве мой глаз не должен видеть разные части натюрморта, когда я двигаю голову, а также разные перспективы?

Answer 1

• Перспектива определяется только расположением точки просмотра.

• Камера Obscura проецирует сцену через отверстие для булавки очень маленького диаметра. Все световые лучи проходят сквозь отверстие. Только отверстие для булавки определяет точку обзора.

• Отверстие для булавки не создает виртуальное изображение. Если вы посмотрите на отверстие для булавки невооруженным глазом, вы увидите только точку света. Угол и расстояние от отверстия для булавки до вашего глаза не имеют значения (если вы находитесь внутри камеры-обскуры).

• Ваша настройка отличается от Camera Obscura, поскольку вы смотрите через объектив значительного диаметра. Левый и правый края увеличительного стекла - это разные точки обзора, определяющие разные перспективы.

• Если проецировать через этот объектив на экран, проецируются только те точки, которые находятся в фокусе, как в Camera Obscura. (точки находятся в фокусе, когда 1 / a + 1 / b = 1 / f, a: расстояние от объекта до объектива, b: расстояние от экрана до объектива, f: фокусное расстояние объектива). Перспектива и точка обзора определяются центром объектива. При большой диафрагме точки не в фокусе сцены будут выглядеть размытыми на экране. Также обратите внимание, что яблоко частично закупорено. Целое яблоко видно только в некоторых частях линзы, изменяя форму размытия.

• Это становится другой историей, когда вы снимаете экран и смотрите сквозь стекло невооруженным глазом. Увеличительное стекло и линза в вашем глазу образуют оптическую систему. Точка обзора определяется как лупой, так и глазом. Это будет где-то между ними. Таким образом, перспектива изменится, когда вы переместите либо стекло, либо глаз.

  

  Обратите внимание, что

  • многие световые лучи (например, фиолетовые линии) никогда не попадают в глаза.
  • оба объекта выглядят довольно острыми, потому что теперь апертура определяется радужной оболочкой глаза и намного меньше, чем апертура большого объектива.
  • рисунки выше - просто быстрые наброски. Они не предназначены для того, чтобы противостоять академической проверке. В частности, я даже не пытался точно построить углы дифракции.
  • на втором рисунке показаны только центральные лучи, тогда как на первом рисунке также показаны два дополнительных луча на объект.
  • Наша сетчатка изогнута вместо плоской.

• Понятие виртуального изображения создает много путаницы, но в вашей настройке оно действительно полезно: увеличительное стекло создает виртуальное изображение объекта, который кажется вам ближе, чем сам объект. Когда вы двигаете глазом, вы меняете точку обзора и перспективу.

• Если идея виртуального изображения все еще смущает вас, может пригодиться мысль о плоском зеркале: встаньте перед настенным зеркалом. Зеркало создает виртуальное изображение сцены вокруг вас. Это виртуальное изображение находится внутри стены. Когда вы двигаете головой, перспектива меняется.

Answer 2

Когда вы двигаете головой, вы меняете отношения между головой и объективом. Оптическая ось между вашим глазом и линзой указывает в разных направлениях, когда ваш глаз движется. Таким образом, расширение этой оптической оси через другую сторону линзы также перемещается.

Answer 3

Когда вы перемещаете свой глаз «на несколько шагов назад» (что это должно означать?) Из плоскости проекции, вы видите виртуальное изображение. Глубина фокуса этого виртуального изображения зависит от вашей апертуры. Разновидность в объектных отношениях, которую вы себе представляете, возможно увидеть, очевидно, не может выходить за рамки различий видов спереди объектива. Это довольно небольшое изменение, но это может означать, что если вы поместите два диска друг за другом на значительное расстояние, так что второй диск будет полностью покрыт первым диском, если смотреть на него с передней стороны объектива, то если вы сейчас сосредоточитесь на первый диск, размытие расфокусировки со второго диска будет видно по краям первого диска, даже если «правильный» диск скрыт. Аналогично для фокусировки на расстоянии второго диска: тогда его граница может появиться в размытых контурных частях первого диска.

Вы не можете «изменить перспективу» на самом деле: фрагмент, который вы просматриваете, увеличивается, поэтому при перемещении в сторону вы получаете не другую перспективу той же сцены, а скорее ту же перспективу другой сцены.

Попробуй. Где смысл задавать вопросы о вещах, которые вы изучаете лучше, делая?