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一、小孔成像模型
物距为u，像距为v，焦距为f，三者的关系为：1/v +1/u=1/f。
根据该关系，不同的物距、像距、焦距的关系使得成像特点不同：
1、当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用：照相机、摄像机。
2、当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用：测焦距。
3、当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。
4、当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
5、当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用：放大镜。
一、相机成像模型
相机成像原理是基于小孔成像原理，当光线经过镜头光心时，投射到成像平面，也就是ccd感光器件上，从而能采集到图片
**焦点：**相机的镜头是一组透镜，当平行光线穿过透镜时，会汇聚到一点上，这个点叫做焦点。
**焦距：**从光心（凸透镜的中心）到焦点的距离，用"f"表示。
**定焦镜头：**焦距固定的镜头，即定焦镜头。
**变焦镜头：**焦距可以调节变化的镜头，即变焦镜头。
调焦（对焦），其实并不是改变镜头的焦距，而是改变像距，调整成像面和镜头距离，是指通过前后移动整个镜头或镜头中的某些镜片，使像面与CCD焦平面重合，从接收到清晰的像，使成像面到光心的距离等于像距，使物体可以清晰的成像到胶片（感光元件）上。调整相机使被摄体成清晰的像的过程，就是调焦（对焦）过程。成像位置位于透镜1倍焦距之外、2倍焦距之内，并且成像位置即是感光元件CCD/CMOS所在的位置，这时成像非常清晰。如果成像位置偏离了感光元件CCD/CMOS所在的平面，这时成像变得非常虚，比较模糊，即出现摄影时的对焦不准现象。
变焦，是改变镜头的焦距，从而造成视角或图像大小的变化，获取拉近或拉远的效果。通常是通过镜头组合的变化实现的。焦距越长，视角越窄，画面中能容纳的景象就少，画面看起来越近。焦距越短，视角越大，画面中能容纳的景物就多，画面看起来较远。
变焦 是指通过移动镜头中的某些片组（变焦组+补偿组）来改变镜头焦距，使像的大小发生变化。比如通过增大焦距来“拉近”远距离的目标，使像增大，从而看清目标的更多的细节。再如，通过减小焦距来“缩小”目标，使有限的CCD容纳更宽更多的目标，从而增大了视场角，扩大了视野。
下图可知，物距像距成一个三角关系，调整L像距，对焦，是指通过前后移动整个镜头或镜头中的某些镜片，使像面与CCD焦平面重合，从接收到清晰的像。可以调整图像大小，感光元器件是固定的，图片尺寸不会变，变的的清晰度，
当调整焦距时，就是改了物距，像距，改变图像大小，但也因此改变了像距，成像平面因此与感光器件距离改变，ccd器件位置是固定的，
可能导致成像平面不能和ccd重合，图像就变的模糊。