• 主焦距： 主焦点到主点间距离。
• 节点（k,k’）： 主光轴上角的放大率为1的一对光学
•
共轭点。（光线通过共轭节点时，角
•
放大率为1；物方与像方同介质时，
•
k,k’分别与s,s’重合）。
3
航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离 像片主距：物镜后节点到像平面的距离
S
F
f
长焦距：(主距>200mm) 中焦距：(主距＝100～200mm) 短焦距：(主距<100mm)
航摄的基 本知识(2)
1 航摄仪及特性
镜头的主要特性 镜头的特征点与面
2
• 主光轴： 透镜组透镜球面曲率的中心连线。
• 主焦点（F,F’): 平行于主光轴的光线通过透镜组后
•
与主光轴的交点。
• 主平面（Q,Q’): 过等效折射点（h,h’)且垂直于主光
•
轴的平面。
• 主点（s,s’)： 主平面与主光轴的交点。
4
焦距对摄影成像的主要影响
透镜成像公式：
1 1 1 Dd f
5
影像比例尺：
β=1/m=f/(D-f) 当D>2f时，f< β <2f，缩小，实像 例如：照相机
当D＝2f时， β =2f，等大，实像 当f<D<2f时， β >2f，放大，实像 例如：幻灯机，
投影机，电影机 当D≤f时，不能构成实相
镜头的视场角和像场角
• 镜头的（物方）视场与视场角 • 镜头的（像方）像场与像场角 • 作用：像场的大小决定了所选像幅的面积。
2 2arctgL
2f
L为像幅对角线长
最大视场：ab 有效视场：cd
7
镜头的分解力
• 定义：是表征物镜分辨被摄景物微小细节的能 力，其大小用在焦平面上1毫米宽度内 能分辨的互相平行的线条数表示，单位 为线对/mm。
飞行质量评定
① 航摄倾角:摄影主光轴与 • 铅垂方向的夹角
•
要求 30

28
摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直， 偏离铅垂线的夹角小于30，夹角为像片倾角
竖
像片
直
像片
S
摄
影
A
铅垂线
摄影机主光轴
29
② 摄影比例尺
S
f
a
P 时，像片上的线 段 l 与地面上相 应的水平距L 之 比为摄影比例尺
• SWDC系列数字航空摄 影仪是，由中国测绘科 学研究院、北京四维远 见信息技术有限公司等 单位联合开发研制的。
• 该系列产品的显着特点 是：相机镜头可更换、 幅面大、视场角大、基 高比大、高程精度高， 能实现空中摄影自动定 点曝光;通过精密GPS辅 助空三，可使航摄外业 控制的工作量大大减少; 产品具有较强的数据处 理软件功能，可实现对 所获取影像的准实时、 高精度纠正与拼接。
12
影响景深的主要因素
• 光圈系数 k越大，景深越大。
13
影响景深的主要因素
• 焦距 f越长，景深越小。
• 模糊圆的大小 所允许的δ越大，景深就越大。 景深标尺
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1 航摄仪及特性
航摄仪分类 （1）按摄影物镜焦距和像场角分为： 特宽角航摄仪：f＜100 mm或2β ≥ 105º 中焦距航摄仪：100 mm＜f＜160 mm，像场角为75º ≤ 2β
• ADS40数字航摄仪由 Leica公司生产。 ADS40的成像方式不 同于传统航摄仪的中 心投影构像，ADS40 得到的是线中心投影 的条带影像，每条扫 描线有其独立的摄影 中心，拍摄得到的是 一整条带状无缝隙的 影像。
ADS40成像示意图
2 航空摄影过程
航空摄影的分类
（1）按像片倾斜角分类 竖直航空摄影a ＜3。 倾斜航空摄影a ＞ 3。
cm
16
1 航摄仪及特性
• 数字航摄仪是搭载在飞行器平台上对地面目标物 进行摄影，获得数字化影像的仪器设备
• 数字航摄仪可分为框幅式(面阵CCD)和推扫式(线 阵CCD)两种。现有的商业化大像幅框幅式数字航 摄仪主要有DMC、UltraCam-D和SWDC系列航摄 仪等，而推扫式数字航摄仪主要有ADS40。
2) 空中摄影
3 航空摄影质量
评定航摄质量包括：底片的影像质量和飞行 质量两方面。 影像质量主要要求影像清晰，色调一致，反 差适中；反差系数0.5＜y＜1.3，最大密度 1．8＞Dmax＞1.0，灰雾度D。＜0.3；阴影云 影都不过大；底片无损伤、斑痕、霉点以及 虚模影像等。
3 航空摄影质量
• 理想镜头的分解力 无像差镜头的分解力随光圈系数而变，
光圈系数愈大，则分解力愈小。
8
相对孔径与光圈系数
• 定义：镜头的有效孔径d与焦距f的比值， 即d／f。
• 最大相对孔径
9
光圈系数
• 定义：相对孔径的倒数为光圈系数。
• 国际系统——多数国家与我国采用这种系统： 1.0、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、 32．．．．。
• DMC技术上突破 的标志在于从完 成小比例尺摄影 项目到能够完成 高精度、高分辨 率的大比例尺航 摄工程项目。
• 在航摄飞行中， DMC数字航摄仪 的8个镜头同步曝 光，影像大小为7 680×13 824像素。
• UltraCam-D (简称UCD) 数字航摄仪由奥地利Vexcel 公司开发生产，也是属于多 镜头组成的框幅式数字航摄 仪，一次摄影可同时获取黑 白、彩色和彩红外影像。
（2）按航空摄影方式分 单片航空摄影 航线航空摄影 区域航空摄影
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2 航空摄影过程
航空摄影工作主要包括三个过程： 航摄的准备工作 空中摄影 地面摄影处理和航摄质量评价
1）航摄的准备工作
划分摄影分区。 确定摄影比例尺。 选择航空摄影机。 计算航高、摄影基线和航线间距。 准备航摄软片，编制领航图，确定曝光时 间和曝光间隔等。
≤ 105º 长焦距航摄仪：f ≥ 160 mm，或2 β ＜ 75º
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（2）按照像幅（正方形）大小分： • 短焦距航空摄影机的像幅多为18 cm×18 cm • 中焦距航空摄影机的像幅有18 cm×18 cm和23 cm×23 cm • 长焦距航空摄影机的像幅多为23 cm×23 cm和30 cm×30
• 设计原则：相邻二光圈的平方相差一倍。
H Et
E像

K
B 4


d f
2
t
4H

f
2

KB d
结论：相邻的光圈系数所 对应的曝光时间相 差一倍。
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景深 D.Fa2a1f42 aa22kk22
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影响景深的主要因素
• 摄影物距 a 越大，景深越大。