[科普中国]-摄影机主距

简介

航空摄影机为安装在飞机、高空气球等空中飞行器上，对地面能自动地进行连续摄影的光学仪器。它是一台结构复杂、具有精密的全自动光学系统及电子机构装置，所摄取的影像能满足量测和判读的要求。1

航空摄影机主要由镜箱(包括外壳和镜筒等)、暗盒、支架以及控制系统等设备组成，是一种专用的摄影机。用于航空摄影测量的航空摄影机．其承片框处于固定不变的位置。航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值，称为摄影机主距，常用f表示。主距之所以固定，是因为航高很大，近似于无穷远成像．所以主距约等于摄影机物镜的焦距。摄影机主距固定是航空摄影机具有的特征之一。

基本要求航空摄影是将航摄仪安装在航摄飞机上。从空中一定的高度上对地面物体进行摄影，便可取得航摄像片。

(1)基本条件

飞机飞行稳定性好，保持一定的高度，航行路线直，飞行速度适宜，续航时间长。

(2)竖直摄影

以测绘地形图为目的的宅中摄影多采用竖直摄影的方式。要求航摄机在曝光的瞬间物镜主光轴垂直于地面。像片倾角要在2～3度。

(3)摄影比例尺的选择

当像片水平、地面水平时，按照相似三角形理论可知，航摄比例尺为像片上一段距离和地面上相应距离L之比。即

式中m——比例系数；

f——摄影机主距；

H——相对于平均高程面的航摄高度，称为航高。

当像片有倾斜、地面有起伏时。摄影比例尺在像片上处处不相等。上述公式可以看作是像片的近似摄影比例尺。摄影比例尺越大，像片地面分辨率越高。有利于影像的解译和成图精度的提高。但摄影比例尺过大，则会增加摄影费用及处理工作量。因此，摄影比例尺的选取要综合考虑成图比例尺、摄影测量内业成图方法和成图精度等因素。2

相关概念像片旋角在某一瞬间摄取的一张航摄像片P，如何寻找一些角元素来确定光轴的方向及像片的空间方位？首先选取像空间辅助坐标系，如图所示，若选取的像空间辅助坐标系三轴与地面摄影测量坐标系三轴分别平行。则将光轴so投影在S-uvo叫平面内，得到投影Sox，，此时sw、su、so均在一个平面内，Sox与w轴的夹角用φ表示，称为航向倾角，sox与so的夹角用w表示，称为旁向倾角。一旦φ、w确定，光轴so的方向就可以确定。再将sv轴投影在像片平面内，其投影与像片平面坐标系y轴的夹角用k表示，称为像片旋角，若k已知，那么像片P的空间方位亦可确定。

相对航高对航高是指航摄飞机相对于某一基准面(除平均海水面以外)的垂直距离。

（1）计算相对航高：

其中，m是摄影比例尺，f是航摄仪的主距

（2）根据“分区内的地形高差一般不小于1/4相对航高，当航摄比例尺大于或等于1：7000时，一般不应大于1/6相对航高”的要求，计算分区内的地形高差的极限值。一般取1/4相对航高或1/6相对航高。

（3）根据测区的高低点情况划分摄影分区。