为什么针孔照相机中的孔通常是一个圆？

我知道针孔相机和相机遮盖物的孔通常是圆形的（它们是圆形的）。但我看不到孔的形状与图像形成之间的联系。

从Wikipedia的Pinhole相机文章中，

最好的针孔是完美的圆形（因为不规则会导致更高阶的衍射效应），并且是极薄的材料。工业生产的针孔得益于激光蚀刻，但是业余爱好者仍可以生产出足够高质量的针孔用于摄影。

针孔有一个理论上的最佳尺寸。从几何角度来看，针孔孔径越小，生成的图像将越清晰-但这仅适用于一点。小于该尺寸，图像清晰度变得衍射受限。与孔壁相互作用的光的波状行为产生其自己的干涉图案，并且在（或超过）衍射极限孔尺寸下，这主导了图像清晰度。

圆形是唯一具有恒​​定曲率的形状。任何其他形状都将具有比圆更紧的曲线或更近的边缘。如果严格保持最小曲率和边缘距离，但两者都不是恒定的，那么根据定义，您的形状中的一部分会大于所需的形状。因此，圆形是最佳形状，以平衡对较小孔径（出于图像清晰目的）的期望与由于衍射限制而对孔径的下限之间的平衡。

针孔在相机的后壁上投射（投射）微小的图像圈。这也是我们放置感光材料的地方，以便我们可以将此图像复制到胶片或纸张上，甚至可以将其数字化。为了使图像看起来清晰，图像圆必须非常小，以使其显示为没有可察觉形状的点。标准：从正常阅读距离14 – 16英寸（355-400mm）看，直径为½mm。

现在，针孔所投射的图像微不足道。您可能会尝试扩大针孔以尝试获得图像亮度。当您扩大针孔时，图像圆会扩大，这会降低图像的清晰度。

同样，您可能会想减小针孔直径以获得更多的敏锐度。随着针孔的缩小，图像会变暗并获得敏锐度。很快，衍射和干扰的双重恶魔就造成了损失。衍射是一种边缘效应，遇到尖锐边缘的光线不会突然停止，它们会在障碍物边界（针孔边界）附近渗入无障碍光线。边界边缘也会产生干扰。这既是无效的又是光线的增强。当针孔被压缩时，这两种现象共同导致视力下降。

面对这些孪生魔鬼，最好是使针孔的海岸线尽可能短。这将是规则且尽可能紧凑的几何图形，换句话说，是圆形孔。

让我补充一下，镜片代替针孔以获得敏锐度。在大多数情况下，它们运动的光圈也是一个与上述相同原因的圆。然而，在现代，散焦的背景被认为是有吸引力的。它们增添了柔和的黄油外观，尤其适用于某些类型的肖像画。在摄影的行话中，这种效果就是散景（散景）（日语是指这种效果）。如果将镜头光圈的形状更改为5边或6边的图形，或者使用尖锐的附件，则散景会变高，有些像这样。

首先，我将变得实用。这是锐化工具的示例。

拥有尖锐笔尖的一种好方法是在削尖铅笔的同时进行圆形旋转。不仅在使用卷笔刀时，还可以在在纸上绘图时旋转铅笔以产生非常细的笔尖。

让我们探索其他形状。

我夸大了椭圆的形状，但是很明显，在这种情况下，椭圆的面积大于圆形的面积。可以通过做圆周运动来进一步磨削这种形状的工具。

但是现在让我们回答问题的第二部分

我看不到孔的形状与图像形成之间的联系。

针孔产生的图像不是很清晰。由于几条光线未击中完全相同的位置，因此模糊程度很小。

但是，如果您使用非圆形形状（例如椭圆），则现在会引入另一种类型的模糊，即像散，即与椭圆形状具有相同角度的模糊。

最后，在某个点处具有尖角的形状会使这些角由于光的衍射而易于产生干涉图样。