中心投影是指把光由一點向外散射形成的投影。是航空攝影的投影方式。就是指空間任意直線均通過一固定點(投影中心)投射到一平面(承影面)上而形成的透視關係。其特點是每一物點所反射的光線都要通過鏡頭聚焦在感光膠片上；而且每一光線與底片的焦點，都是在底片上構成負像，曬印後成為正像。中心投影具有成像規律，也稱透視規律。
基本介紹
- 中文名：中心投影
- 外文名：central projection
- 領域：投影法
- 對偶概念：透視投影
- 定義：把光由一點向外散射形成的投影
- 用途：航空攝影
概念,特點,航空攝影,投影線,投影法,
概念
中心投影是航空攝影的投影方式。就是指空間任意直線均通過一固定點(投影中心)投射到一平面(承影面)上而形成的透視關係。其特點是每一物點所反射的光線都要通過鏡頭聚焦在感光膠片上；而且每一光線與底片的焦點，都是在底片上構成負像，曬印後成為正像。中心投影具有成像規律，也稱透視規律。是指在航空攝影像片上，同一地物所處的位置不同，由中心投影所構成的形狀大小都會發生一定的變化。了解和掌握中心投影的成像規律，對地物信息的識別和遙感製圖等套用都有一定的幫助。①點的像還是點像；②直線的像還是直線像；③垂直於地面的垂線像(如電線桿、煙囪、水塔、樹木、紀念碑等)會有變化；當其位於像片中心點時顯示為一個點，當離開中心點時，為一向外輻射的短線(伴有陰影顯示)，當離開像片中心點越遠，其輻射的短線也就越長；④平面曲線還是平面曲線(例如湖岸線、水庫和水塘等)；立體曲線還是立體曲線(例如盤山公路、梯田、立交橋的空間分布等)；⑤當空間曲線(面狀物體)垂直於一個平面上，該平面又通過投影中心時，它呈現為一直線(例如單面山、竹籬笆、斜拉索橋等)。
特點
中心投影具有以下特點：
1、中心投影的投影線交於一點。
2、一個點光源把一個圖形照射到一個平面上，這個圖形的影子就是它在這個平面上的中心投影。
3、平面為投影面，各射線為投影線。
4、空間圖形經過中心投影后，直線變成直線，但平行線可能變成了可以相交的直線。
5、中心投影后的圖形與原圖形相比雖然改變較多，但直觀性強，看起來與人的視覺效果一致。
6、最像原來的物體，所以在繪畫時，經常使用這種方法，但在立體幾何中很少用中心投影原理來畫圖。
7、如果一個平面圖形所在的平面與投射面平行，那么中心投影后得到的圖形與原圖形也是平行的，並且中心投影后得到的圖形與原圖形相似。
航空攝影
利用安裝在飛機上的航空攝影機從空中拍攝地面景物。根據攝影方式不同，可分為垂直攝影和傾斜攝影;又分為單片攝影、航線攝影和面積攝影。由垂直航空攝影取得的航空像片稱為水平像片。水平像片上目標的影像，與地面物體頂部的形狀基本相似，像片各部分的比例尺大致相同，在水平像片上能夠判斷各目標物的關係位置和量測距離。由傾斜航空攝影取得的航空像片稱為傾斜像片，在傾斜像片上目標的影像不反映地物頂部的形狀，像片上各部分的比例尺相差較大。航線攝影是沿地面上狹長地區進行的連續攝影。為了使相鄰像片的地物能互相銜接，以及滿足立體觀察的需要，相鄰像片間需要有一定的重疊，一般要求重疊60%，至少不小於53%。面積攝影是沿數條航線對廣大區域進行的連續攝影。在進行面積攝影時，要求各航線相互平行，除同一條航線上相鄰像片具有足夠重疊外，相鄰航線間也有一定的重疊。由面積攝影取得的航空像片，可進行大範圍的區域研究工作。
按進行航空攝影時所用的感光膠片不同，可分為普通黑白攝影、黑白紅外攝影、彩色攝影、彩色紅外攝影和多光譜攝影。普通黑白攝影：這種攝影採用全色片，能感受可見光波段內的各種色光。我國為測制國家基本地形圖而拍攝的黑白航空像片屬於這一類。黑白紅外攝影：它能感受可見光和近紅外波段，對水體和綠色植物反映靈敏。黑白紅外像片具有較高的反差和解析度。彩色攝影：彩色像片雖然也是感受可見光波段內的各種色光，但由於它能將物體的自然色度、明暗度以及深淺表現出來，因此與普通黑白像片相比，信息量豐富得多。彩色紅外攝影：彩色紅外攝影雖然也是感受可見光和近紅外波段，但卻使綠光感光之後變為藍色，紅光感光之後變為綠色，近紅外感光之後變為紅色。彩色紅外像片與彩色像片相比，在色別、明暗度和飽和度上都有很大的不同。由於紅外線的波長比可見光的波長長，受大氣分子的散射影響小，穿透力強，因此，色彩要鮮艷得多。多光譜攝影：多光譜攝影是利用攝影機鏡頭與濾光片的組合，對同一地區同時進行不同波段的攝影，從而得到與各波段相應的各種像片。例如，通常採用四個波段攝影，可同時得到藍、綠、紅及近紅外波段的黑白像片。這些像片可用來單獨進行觀察分析，也可以將藍、綠、紅三個波段的黑白像片合成為天然彩色像片;或將綠、紅與近紅外三個波段的黑白像片，合成為標準假彩色像片。
投影線
由投影中心發射出來的假想的光線 (射線)。 當投影中心離投影面較近時形成的投影為中心投影。投影線通過投 影中心為輻射線。 當投影中心離投影面無限遠時形成的 投影為平行投影， 這時投影線相互平行，當投影線既相 互平行又垂直於投影面時形成的投影 稱為正投影。在建築投影圖中建築形體可見輪廓的投影也稱投影線。如建 築平面圖中的窗台線、台階線……等。它們都是建築形體假想剖切後 做水平正投影時可見輪廓的投影。投影線有時表示 一個平面有集聚性的投影，有時表示一條線的投 影。投影線在圖中都用細實線畫出，使它與剖切到的形體輪廓的粗實線有明顯的區別。
投影法
畫法幾何的基礎。它是由光線照射到空間物體上會在平面上得到物體的影子這一物理現象而得來的。我們把照射物體的光線稱做投影線，接受影子的平面稱作投影面，一系列投影線與投影面相交所得的圖形稱作物體的投影，而這種在投影面上獲得物體投影的方法就叫做投影法。當所有投影線都從某點S出發時，這種投影法叫做中心投影法，點S叫做投影中心，得到的投影叫中心投影或透視投影。當投影中心S移到無窮遠處時，可把所有投影線視為相互平行，這種投影方法叫做平行投影法，用平行投影法得到的投影叫平行投影。平行投影按投影線與投影面的交角分為斜投影法和直角投影法。
工程上用的投影圖要求必須能確切地、唯一地反映出空間幾何關係，而只憑一個投影達不到這個要求，為此在工程上根據不同情況分別作了一些專門規定，相應地形成了若干投影方法，如正投影法、軸測投影法、標高投影法和透視投影法等等。機械工程中用得最廣泛的是正投影法。正投影法是一種多面直角投影，用它可得出幾何形體的多面正投影圖。取互相垂直的兩個投影面 (正立投影面V和水平投影面H) 用直角投影法分別作出空間幾何形體在正面和水平兩個投影面上的投影，再將水平投影面繞兩投影面交線OX向下旋轉90°使它和正立投影面處在同一平面上，就得到空間形體的二面正投影圖。在兩個投影面的基礎上增加一個與正立投影面和水平投影面都垂直的側立投影面W，再作出形體的側面投影，然後將側立投影面繞它和正立投影面的交線OZ向右旋轉90°使它也與正立投影面處在同一平面上，即可得到空間形體的三面正投影圖。多面正投影圖能夠確切地表達空間幾何形體的形狀和位置。當幾何形體的某些平面、直線與投影面平行時，畫出的投影圖還能反映出這些平面、直線的實形。因此，從圖上可以直接量得空間幾何形體的許多尺寸，即正投影圖有很好的度量性。正投影圖作圖也較簡便。在機械製造行業和其他工程部門中，被廣泛採用。其缺點是立體感和直觀性較差。
