为什么远处的物体通过镜头而不是取景器倒置？

当我通过镜头看时，远处物体的图像会颠倒，但是当我在相机上观察取景器时却不会。为什么是这样？

我很难理解为什么远处的物体首先会被倒置。

谁能提供解释或射线图（最好使用物体上的点光源，包括人眼中的透镜）？

编辑：谢谢大家，我现在明白为什么远离镜头的物体会倒转。但是，现在有谁能解释相机元件如何使远颠倒的物体以正确的方式向上显示而又不使接近的法线物体倒置？

编辑2：由于我在学校，我现在无法提供图像，但是您知道当您通过放大镜看时，远处的物体将被倒置和模糊，而近处的物体将被锐化和直立（正常）吗？

这是当我在未将镜头安装到相机上的情况下透过相机镜头观看时发生的情况，但是当我将镜头安装在相机上并通过取景器（或在冲洗过的胶卷上）观看时，所产生的图像中的所有物体都是相同的方向。

这是否意味着镜头实际上不会像放大镜那样产生图像，因为胶片上产生的图像上的物体都具有相同的方向？还是这意味着放大镜实际上不会产生具有不同方向的物体？如果没有，那么为什么它看起来像它，凸透镜图又错了呢？（对于近距离物体，它们显示的是虚拟图像，对于远距离物体，它们显示的是真正的上下图像）？放大镜不只是凸透镜吗？

当我透过镜头看时，它看起来像一个放大镜。这就是为什么我认为当时镜头会产生具有不同方向的物体。下面的凸透镜图也显示了不同方向的物体。

镜头会产生不同方向的物体吗？如果不是这样的话，为什么它看起来像我透过镜头看时的样子，并且基于凸透镜图，看起来也应该如此。如果没有，那么相机镜头附件中的其他镜头如何校正凸透镜。如果可以，为什么胶卷和取景器显示的物体方向相同？

很抱歉问了这么多。这真是令人困惑！

编辑3：这就是我认为相机镜头可以工作的方式：

我忘了在EDIT 2中提到，根据图示，似乎甚至不应该在电影上出现近距离物体。

我还是不明白... =（

编辑4：所以真正靠近相机镜头的物体不应出现在胶片上，对吗？

所以...为什么取景器中的所有对象都竖直显示？？？由于我的眼睛正在恢复近距离物体（虚拟直立图像）和远距离物体（真实的倒置图像）的光线，难道不是真正的近距离物体和远距离物体具有不同的方向吗？就像直接透过镜头看一样？取景器如何改变？

编辑5：非常感谢大家。谢谢您的帮助。

“任何足以形成虚像的地方都不会聚焦到聚焦屏幕上”

因此，可以说我将一支笔放在镜头前，直接看一下。我看到的图像是直立的，所以这意味着它是虚拟图像。现在说我将镜头安装到相机上并通过取景器看。我仍然可以看到笔，但是它很模糊（因为焦距更长，对吧？）。镜头形成了笔的虚拟图像，但我仍然可以在取景器中看到它。为什么是这样？如果取景器向我确切显示了胶片上的内容，它应该根本不显示笔（基于上图中的图）吗？

编辑6：也许它应该形成模糊的图像。像针孔相机之类的东西。无论如何，感谢大家的帮助。我知道尝试教我可能会感到沮丧。有时候我会很密集。

用射线图或类似的方法来解释基本问题是“足够容易的”-
但请参阅下文，但重要的是要认识到为什么取景器或人眼图像不反转的答案是“通过设计”或“因为”（选择一个，两者本质上相同）。也就是说，系统要求结果是某种方式，因此提供了实现结果所需的任何步骤。

对于取景器，需要根据需要添加额外的镜头，反光镜或棱镜（或这些的组合）以达到最终效果。真正的问题不是“为什么会这样”，而是如何做到的。

就人眼而言，就观看者而言，视网膜上的图像是颠倒的，而大脑则以“正确的方向”注视着它。

这个出色网站的以下信息说明了基本反演的工作原理。

另请参阅-> 有关射线图的更多信息

就眼睛而言，图像是反转的：{ 从这里开始-高科技含量低但有趣的 }

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

重要：

请注意，虽然上面的图像演示了反转图像，但引起了您的注意，但实际上在显示眼镜头的工作原理方面做得很糟糕。随着眼睛晶状体越来越多地嵌入角膜中，空气-角膜相互作用完成了大部分的“晶状体”，而角膜-晶状体界面仅占总弯曲的约10％。

这里提供了一个很好的讨论-请参阅“ 您的眼睛” ，下面显示了有关眼睛实际如何弯曲的合理正确图像。

该链接为您的问题提供了一个很好的答案（有时很复杂）。

简而言之：

• 一个普通的镜头元件会放大，但仅限于某一放大倍数
• 复杂的镜头组合可以获得更大的放大倍率，并且由于镜头的不同属性以及它们在物镜中的使用，可能会使图像反转。（您可能会在镜头焦点后面捕获镜头光束，然后用另一个镜头重新对焦->反转图像）
• 五棱镜会在将图像发送到取景器时将其反转，因此您可以最终获得图像的“外观”并可以使用它。

对镜头小于1焦距的对象进行“防聚焦”：

• 这解决了您在“编辑”期间出现的问题之一，但没有暗示您的主题行。

问题：这是您提出问题的前提-所有文字均属于您。

• 我忘了在EDIT 2中提到，根据图示，似乎甚至不应该在电影上出现近距离物体。

• 编辑4：所以真正靠近相机镜头的物体不应出现在胶片上，对吗？

• “任何足以形成虚像的地方都不会聚焦到聚焦屏幕上”

• 因此，可以说我将一支笔放在镜头前，直接看一下。我看到的图像是直立的，所以这意味着它是虚拟图像。现在说我将镜头安装到相机上并通过取景器看。我仍然可以看到笔，但是它很模糊（因为焦距更长，对吧？）。镜头形成了笔的虚拟图像，但我仍然可以在取景器中看到它。为什么是这样？如果取景器向我确切显示了胶片上的内容，它应该根本不显示笔（基于上图中的图）吗？

• 编辑6：也许它应该形成模糊的图像。像针孔相机之类的东西。

您所描述的正是发生的情况，但是因为随着焦点内距离的增加，距离镜头焦距更近的物体的散焦会逐渐进行-正如您的图表所示-它们不会随其进入而“消失”临界距离-越接近镜头面，它们就会变得越来越模糊。

下图显示了此“功能”被很好地使用，可以从照片中完全完全清除近地物体的极端例子-在这种情况下，垂直条和相当重的网格可以很好地“散焦并散布得很远而消失”。要注意。

比镜头焦距更靠近镜头的前景物体（在这种情况下为沉重的网格和笼杆）被“反聚焦”到几乎不可见的位置。

添加了笼形图的图3：

这是我的标准“技巧”之一，用于在笼子和类似环境中拍摄物体，其中存在不完整的遮盖层，您可以直接对付它。一个非常有用的“技巧”。

在这张照片中，有一些笼形条非常靠近镜头的前部-尽我所能。我使用这种方法成功地“退出”了甚至很坚实的酒吧。在这种情况下，它是正常厚度的笼杆。到前元件的距离小于50mm，是50mm f1.8镜头。存在一些光学效果，但是大多数观众通常不会注意到它们。 此版本的高分辨率版本在此处，然后单击照片右上方的下载图标2nd。这样可以更好地查看您看不到的内容。

鸟与查看器之间的笼杆

这是一个更好的示例，因为在相机和拍摄对象之间存在一个很小的间距非常厚的正方形网格（我认为不超过20mm正方形-我可以检查其他照片）。这是使用18mm，f6.3的18-250镜头*参见下面显示第二张照片中显示的网格的照片。在视觉上，网状结构破坏了鸟类的形象，而摄像头“看到”鸟类的效果远胜于眼睛。
在Facebook上的同一张照片

BIRD和VIEWER之间的网格非常厚且难看

（*）我最初说这是使用50mm f1.8镜头拍摄的，但是在检查了原稿之后，如上所述，我更改了细节。

如果会聚镜头的焦距为f，则相对于镜头位于位置p的物体将在位置q = f /（​​f / p-1）处生成图像[基本方程为f / p + f / q =- 1]; 图像尺寸的比例为p：q。当p和q具有相同的符号时，图像将与物体在镜头的同一侧，并且尺寸比为正。当p和q具有相反的符号时，图像将在镜头的另一侧，尺寸比将为负（表示图像反转）。

另请注意，如果将一个镜头形成的图像用作第二个“对象”，则该第二个镜头将不会“关心”该图像出现在第一个镜头的哪一侧，甚至不会出现第二个镜头的图像；相同的位置和尺寸公式将适用。虚拟图像和真实图像之间的区别仅在尝试将目标（如胶片）放置在焦平面上时才有意义，并且可以最简单地通过观察镜头是否位于镜头之间无法执行任何操作来表达实际主题和预期的重点目标；如果最终镜头会呈现虚像，则意味着目标必须在真实对象和最终镜头之间，从而使最终镜头无关紧要。

望远镜或其他类似的仪器将使用一个镜头或一系列镜头来聚焦图像，然后使用“注视”该图像的另一个镜头或一系列镜头来聚焦另一个图像，等等。第一个镜头将产生一个图像离它至少一个焦距。在望远镜中，第二个镜头的位置应使图像始终与观察者在同一侧。在这种情况下，第二透镜将使图像聚焦到小于焦距的位置。距离第一个镜头无限远的被摄体将几乎无限远地聚焦在第二个镜头之后，这使f / p项接近零，从而在第二个镜头之后产生一个焦距的图像。距离第一个镜头无限远的被摄体将被聚焦在第二个镜头之后不连续的距离，并会产生距镜头距离更短的图像。最终结果是，不管原始图像的位置如何，第二个透镜都会产生一个介于零和一焦距之间的图像。由于第一个镜头在与原始拍摄对象相反的一侧产生了图像，因此它将使图像反转。由于第二个镜头在其“被摄体”的同一侧产生图像（被摄对象是与观察者位于同一侧的图像），因此它将不会反转该图像。

许多用于眼睛观察的望远镜装置增加了第三透镜，该第三透镜的位置使得来自第二透镜的图像将总是明显大于其前面的焦距。因此，该透镜将重新聚焦由前两个透镜形成的图像，以形成第二图像，该第二图像位于第三透镜与第二透镜相反的一侧。由于该图像及其对象位于第三透镜的相对两侧，因此第三透镜将引起第二次反转，从而将图像垂直翻转。

关于原始问题，望远镜式取景器始终将物体直立的原因是，当被摄物体过于靠近时，可能会导致主镜头产生的图像几乎无限远地超过第二个镜头，而第二个镜头始终产生图像焦距介于0到1的焦距之间，因此最终的观察镜将永远不会看到如此近的物体以至于改变其反转特性。