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水中攝像,它是海洋工程、海洋研究和開發的重要觀察手段。觀察距離一般可達 2~4個衰減長度,視場角為40°左右。水體的光學性質對水中攝像影響很大:水體對光的強烈衰減作用,大大限制了拍攝目標的有效光輻射的傳輸距離;水體對光的強烈散射,大大降低了目標對於背景的對比度 (見水中能見度)和圖像解析度。

1 水中攝像 -水中攝像

 

2 水中攝像 -正文

  在水中進行的照相和電視攝像。它是海洋工程、海洋研究和開發的重要觀察手段。觀察距離一般可達 2~4個衰減長度,視場角為40°左右。水體的光學性質對水中攝像影響很大:水體對光的強烈衰減作用,大大限制了拍攝目標的有效光輻射的傳輸距離;水體對光的強烈散射,大大降低了目標對於背景的對比度 (見水中能見度)和圖像解析度。水中攝像的圖像質量和觀察距離,比空氣中低得多。在光程為 5~15米的清潔水中測得的光學傳遞函數表明,最小可辨角寬為3'左右,它和拍攝距離的平方根成正比。
  水體的光譜衰減特性,使水中彩色攝像必須作特定的色度校正:在自然光條件下攝像時,可用彩色平衡濾光器進行彩色校正,濾光器的透射光譜分佈和水體衰減光譜分佈相似;使用人工照明時,要求紅色波段有較強的輻射以平衡水體對紅色波段的較強的衰減。在工作距離小於兩個衰減長度時,不必作彩色校正。水中電視攝像的彩色校正,一般可通過調整監視器的 3個基色電子束的強度來完成。
  在水中攝像或觀察系統設計中,必須考慮光學物鏡的像差校正。很多簡單的水中攝像系統是將空氣中使用的攝像系統加以密封,通過攝像機殼體的平行平面玻璃水封窗口拍攝水中目標。這種平行平面玻璃窗口會造成嚴重的色差和像差,降低了解析度,並使視場角變窄。一般只適合於視場角小於15°和解析度低於20線/毫米的拍攝要求。為此,有人運用平-凹透鏡作水密封窗口,可使水中視場角和空氣中攝影視場角相同,使平行平面水密封窗口的色差和像差均被消除。校正後,視場角可達90°,中心解析度可達40線/毫米。專門設計的水中攝像物鏡,其消像差質量可達到空氣中高質量攝影物鏡的水平。由於水中環境的要求,加上人工照明的電源、攝影機快門和進片等的自動控制的要求,大型水中攝影系統還必須有相應的適當的運載體等,這都是水中攝像要考慮的問題。已有的各種水中攝像系統,如水中照相機、水中電影攝影機、水中電視攝像機、水中立體攝影機等,它們廣泛應用在海洋地質、海洋生物、水產和水下工程等方面。
  參考書目
 N.G.Jerlov,ed.,OpticalAspects Of OceanographyAcademic Press,New York,1974.

 

3 水中攝像 -配圖

 

4 水中攝像 -相關連接

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