镜头下的光学

说实话,当我看到几何光学的内容全是初中的解析几何的时候,我就觉得讲的方式太原始了,而且太过复杂也看不懂。所以我尝试做了数学建模,发现建模之后模型可以解释一些物理现象,也不会有矛盾的地方,那就算过得去了。换个角度解释几何光学有必要吗?我觉得可以试试,或许有什么意外发现呢?但是这一切依然还是初中的解析几何,什么都没改变,仅仅是提供一种思考的角度而已。

我在看到查阅光学中的畸变的时候,看到了枕形畸变和桶形畸变。

我在想,要想实现枕形畸变,就需要光程的和是固定的,建立椭圆曲线的概念,这个能做到吗?

这个真的可以做到,因为光学路径不在凸透镜和凹透镜下不停的改变, 最终要是能成像,那么这个过程都只是做了同胚变换而已。所以这个光程的路径大小是可以随便改的。那么整个圆锥曲线都能写出来。

这里假设b1b2是透镜的最上端点和最小端点,矩形框是我假设的包含某个无穷大的光程的空间区域。所以cibi和bidi的光程可以任意的更改。矩形外部的光程都是正常的按照比例的大小,内部不是。其实外部是欧式空间,内部是非欧式空间的。

现在我想做个椭圆曲线,根据等光程,那么就是x1c1+x1c2=常数。只要内部的不停地修改,然后相应的移动c1和c2的位置即可。并且这种变化可以是随着x1的改变是连续的。

既然有了椭圆和双曲线,那么抛物线应该也有。

只要令x1p=fg, 那么就能得到抛物线了,只要不停地连续变化内部的光程,满足x1c1+cd1+d1y1=x1c2+c2d2+d2y1即可。

关键是上图画出来的只是两个光线,而不是所有的光线都满足的情况,如果只是部分光线满足的话,另外的光线很可能就造成了干扰。所以依然是要问存在性的问题。

在清晰度不高的情况下,不止是可能,是都存在。因为等同区域很宽。可以任意选择这个区域内的点当做是另外的点。

如果这样解释,那就不只是圆锥曲线,任意的曲线都可以了。但是这样太抽象了,我反而写不出来什么东西了。暂时就不写几何光学的东西了。

相关推荐
码上地球12 小时前
大数据成矿预测系列(九) | 数据的“自我画像”:自编码器如何实现非监督下的“特征学习”
人工智能·深度学习·机器学习·数学建模
听风南巷1 天前
机器人全身控制WBC理论及零空间原理解析(数学原理解析版)
人工智能·数学建模·机器人
极客学术工坊1 天前
2023年辽宁省数学建模竞赛-B题 数据驱动的水下导航适配区分类预测-基于支持向量机对水下导航适配区分类的研究
机器学习·支持向量机·数学建模·分类
甄心爱学习1 天前
信息检索11-语言模型
数学建模·语言模型·全文检索
一只小小的土拨鼠2 天前
2025数维杯秋季赛思路+模型+代码+论文详解(开赛后持续更新)---------2025年第十一届数维杯国际大学生数学建模挑战赛(国际赛)
数学建模
异构算力老群群3 天前
2025 爆火!海市蜃楼优化算法 MSO(Mirage Search Optimization):物理灵感 + 数学建模 + 实战代码,一文吃透前沿群智能算法
数学建模·启发式算法·优化算法·进化计算·海市蜃楼优化算法·群智能优化
极客学术工坊5 天前
2023年第十三届MathorCup高校数学建模挑战赛-C题 电商物流网络包裹应急调运与结构优化问题
数学建模·动态规划·启发式算法
MoRanzhi12037 天前
Python 实现:从数学模型到完整控制台版《2048》游戏
数据结构·python·算法·游戏·数学建模·矩阵·2048
2301_764441337 天前
水星热演化核幔耦合数值模拟
python·算法·数学建模
极客学术工坊8 天前
2023年第二十届五一数学建模竞赛-A题 无人机定点投放问题-基于抛体运动的无人机定点投放问题研究
人工智能·机器学习·数学建模·启发式算法