高速旋轉的可變視野相機
2026年11月4日
AI 生成·可能包含錯誤
視頻概述
AI 生成本视频详细记录了一台特制扫描相机的设计与制作过程。作者通过将光电二极管安装在可旋转的悬臂上,利用机械扫描和信号转换将光线亮度转化为图像。该设备不仅能实现常规成像,还能通过调整反光镜角度实现正交投影(消除透视)和反向透视,最终通过红绿蓝三色滤镜合成彩色图像。
相機的內部有一塊圖像傳感器
外面物體反射光線會通過鏡頭到達裏面的圖像傳感器
它會測量每個點的光線亮度
並將其轉換成電荷信號
圖像就有了
就是可視範圍太小了
收集不了太多光線
鏡頭就像這根管子
如果讓它動起來的話
雖然每次只能看到一部分
按照規律進行逐步觀察
就可以得到它原本照不完的圖像
這樣橫向掃描
如果速度太快
會造成龍門架擺動
達不到理想的效果
如果把傳感器放在懸壁上轉起來
同時它還可以改變空間中的位置
甚至於變化它的收集角度
應該可以拍一些非常有意識的圖像
光線探測器已經做好了
爲了增加藍度
鏡頭後方是一個光電二極管
它的感光範圍以毫米爲單位
配件安裝板都採用水刀切割機進行操作
簡單方便
用於安裝電機和偏轉反光鏡的塑料件
都採用豎控機牀做剪裁加工
以3D打印更節省時間
車牀加工轉軸安裝好和接齒輪安裝板
再安好偏轉反光鏡
各部件連接到控制單元
全部整完就長這樣
這個造型說實話
跟羊駝一模一樣
老科可以360度旋轉
比羊駝高級一點
光線探測器的主要部件
都在這根長長的懸壁上
一頭爲拍攝部件
薄塊底座由溼杆控制
可以改變其處於空間中的位置
鏡頭前方有一個可以改變角度的反光鏡
調整它就可以控制
探測器收集光線的具體範圍
雖然說這些零件看起來也不是太重
一旦甩起來的話
還是有很大的離心力
很容易就散架了
所以在懸壁的另一頭加了配重塊
它的重量跟拍照模塊差不多
同樣由溼杆控制
它跟拍照模塊同步移動
速度也是一樣的
如此既不會破壞平衡
旋轉部件上的電線通常是個問題
轉兇了就容易扭斷
所以把控制單元裝在懸壁上
在中間
轉起來雜線不受影響
下方墊起的小齒輪帶動上方的大齒輪
讓懸壁轉動
中間加了一個導電滑環
轉動起來就不會纏繞線路
這個小玩意兒
是一個光電編碼器
它可以精確測量懸壁的具體位置
沒有它就拍不出正確的圖像
所有部件都安裝在這根實心木方上
該省省該花花
還需要給軟件編寫一些簡易的代碼
纔可以精確地沿着計算術的路徑
並且控制電機
以恆定的速度轉動懸壁
裝一個小型的激光在鏡頭上
我們就可以清楚地看到
傳感器的可視範圍和具體的測量方式
測量點就是像這樣
由內而外呈螺旋狀的方式進行掃描
直到相機傳感器移動到懸壁的鏡頭爲止
傳感器可以把看到的亮度
轉換成這樣的波形圖
假設拍攝的是上白下灰的牆面
亮的部分一直顯示爲波峯
當測到暗的部分即顯示爲波波
傳感器就這樣反覆測量並記錄
看到波形圖的位置
就可以清楚相機拍攝的具體位置
軟件就可以根據波形圖
將測量值轉換成零和暗
把傳感器看到的內容
變成完整的黑白圖像
開始運行
嗯 轉起來了 開始拍攝了
結果出乎意料啊
這樣的 什麼都看不見
自拍照更是誇張
找到原因了
問題就在這個光電二機管
它的光影範圍還是太大了
其他地方的光線也會照射到敏感區域
這樣就不夠精準了
只好給它加了一塊帶小孔的金屬板
孔徑非常小
只讓它看到確切位置的光線
這樣應該沒問題吧
光線記錄日機管
它會發出與它看到的光量成比例的電流
光越多 電流就越多
現在光線變少了
幾乎沒有信號了
只能把它放大 計算機才能讀取
需要放大到一千萬倍就差不多了
加一個跨組放大器就可以解決這個問題
開拍
這回可以咯
看一下
完美
看起來就是一張如此普通的黑白圖像
其誕生過程確實非常有意思
誰能想到
如此高速運轉的機械
可以拍出像這樣非常有年代感的照片呢
偏轉鏡頭
可以控制光線的收集範圍
那也就意味着它可以改變相機的視野
改變其原本的透視關係
正常相機視野
跟人眼一樣
遠處小 近處大
這臺相機就不一樣了
可以控制它總是指向正前方
視野就不會擴大或者縮小
所有東西都會佔據相同的視野
不管遠近都不應該有透視關係
放了兩個模特
近處是黃毛 遠處是王子
啓動相機 給他們來一張合影
看一下
果然跟設想的一樣啊
人人平等不應該有差別
以科學角度講
這是一種以二維形式表示三維物體的方法
正焦投影
如果再把視野反轉過來
近處和遠處又會有什麼區別呢
應該可以反向透視
拍到近小遠大
黃毛直接抵攏 王子在最遠處
期待最後的效果
嘿嘿 果然如此啊
遠處的王子
所以啊 這個世界怎麼樣
最主要還是取決於自己的觀察角度
正所謂萬象圓心嘛
世界也應該是五彩斑斕的
根據射光山原設
紅綠藍
給它準備了三種濾鏡
分別把它們蓋在鏡頭上
拍攝出單色圖片
把它們三個合到一處
便可以看到事物原本的模樣

