Film Back与成像的原理 与摄影机后期轨迹反求的关系
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在我们做摄像机跟踪的时候，我们有时会遇到用前期记录的摄像机焦距数据来计算，反而得不到理想的结果，要么是有滑动，要么是模型的比例不正确。我们不停的 排除各种错误，比如让2D跟踪点更加精准，尽量不抖动；比如限定摄像机的运动方式;比如解决畸变（Distortion）的问题;等等。但是有时候问题还 是没有解决。
这是为什么呢？？？
其实我们忽略了一个问题,就是Film Back和CCD的大小，他是和焦距有直接的关系。
首先我们来了解一下他们。
我对《Matchmoving.The.Invisible.Art.of.Camera.Tracking》中的6章讲解Film Back和CCD的部分做了些翻译，并加了些补充。
Film Back和数字传感器
由镜头搜集到的光线通过片门收记录在胶片上。
用棒球来比喻的话，镜头是就是投手，胶片就是是捕手。跟踪人员需要关注片门的两个问题：片窗尺寸和片窗的形状（正方形，长方形，其实就是说长宽比）。
胶片 摄影机里，胶片被安装在片门里准备随时被曝光（记录画面）。（图6.7）。在片门前面部分有一个开孔称为片窗。 通过它把影像基本上投射到胶片上。由于片窗直接盖在胶片前面，他的尺寸和形状决定影像（图像）的尺寸和长宽比，（详细讨论在本章的后面）。
Film back 的尺寸对一个跟踪人员是很重要的，因为film back和焦距一起确定视野（FOV）（或者叫视场）。焦距和片窗可以组合计算出这个场景的视野。
Film Back 和焦距
究竟如何准确的理解film back 与焦距之间的关系呢？需要费一点脑力去理解下思考下。好，开始吧。（保证不会太难）如果从胶片的四个角分别假想出一条线扩展延伸到镜头的最外层的边缘，会形成一个不断扩大的金字塔形（专业术语称为视体），这就是焦距和film back组合计算的视野。
（加张在影视摄影艺术学里的另外一张图，可能这样更好理解摄影机片窗这部分的结构）
视野(FOV)就是线性测量你在场景里能实际看到的。如果你要影响到这个组合的任何一个方面，你会影响到视角（AOV）。
还要指出的是，视野和视角往往交替使用，但是他们不是同样的东西（图6.9）。视角是衡量的是360度的可视范围内的角度，单位是度。视野是衡量视体的直线单位（如英尺或英米）。
图6.9 视野（FOV）和视角（AOV）对比 视角通常表示成度，一个弧线的度数。例如，如果镜头的横向视角是90度，那么可以看到从左至右4分之1的场景。视角和焦距成反比关系，较长的焦距对应较小 的视角，较短的焦距对应较大的视角。这就是为什么短镜头被称为广角镜头。（因为短镜头有较大的视角），例如，使用较长的镜头，因为镜头的中心点远离 film back，所以视体狭窄些，视角小一些。要得到同样的效果，可以使用film back加大，焦距不变。
图6.10 如果其中一个元素变化，视角就会变化。
例如（第2个图像），如果焦距减少，视角变大。例如（第二个图像）如果film back增加，它如果使用一个更大的焦距的话，将得到图像1，或者图像2一样的效果。
数码摄影机
数码摄影机不使用胶片，因此本身没有片门。正如我前面提到的，它们使用一个小的芯片称为电荷耦合器件(CCD)记录通过镜头的光线。（Yank.Z:其实 早不只CCD了，还有CMOS，他们统称为Sensor，数码传感器，因为现在数码传感器以CCD居多，CMOS基本上就快淘汰了。所以这里以CCD代表 数码传感器）。CCD和胶片的概念是差不多的，出了它是用电子信号记录和传输光线以外。
在胶片摄像机里，是用片窗定义图像的形状（长宽比），而CCD本身的长宽比决定了图像的长宽比。或预先定义捕获的区域，重新定义图像的长宽比。（Yank.Z：所以有的数码摄像机可以拍不同长宽比的影片）
CCD和胶片另外一个重要的不同点是它的尺寸大小，在科技进步发展的今天，CCD的尺寸早已有缩小到比35毫米胶片还小。这可以发现如对焦距的测量造成了 什么影响。当你检查数码相机的技术规格的时候，你会经常发现镜头表示为“35mm”等值和一个“镜头焦距乘数参考”的值。这是由于CCD尺寸小于 filmback的正常大小，需要一个更广的镜头焦距去和正常的filmback拍摄出相同的图像。（图像6.11）因此，当你看到“70mm焦距相当于 30mm焦距的作用”的时候，这意味着，焦距实际是70毫米但是和传统的的摄像机的30mm焦距产生同样的图像（Yank.Z；这里的传统指传统的 35mm胶片摄影机，它的Film back的长宽是24.89×18.91mm）
在胶片摄像机里，是用片窗定义图像的形状（长宽比），而CCD本身的长宽比决定了图像的长宽比。或预先定义捕获的区域，重新定义图像的长宽比。（Yank.Z：所以有的数码摄像机可以拍不同长宽比的影片）
CCD和胶片另外一个重要的不同点是它的尺寸大小，在科技进步发展的今天，CCD的尺寸早已有缩小到比35毫米胶片还小。这可以发现如对焦距的测量造成了 什么影响。当你检查数码相机的技术规格的时候，你会经常发现镜头表示为“35mm”等值和一个“镜头焦距乘数参考”的值。这是由于CCD尺寸小于 filmback的正常大小，需要一个更广的镜头焦距去和正常的filmback拍摄出相同的图像。（图像6.11）因此，当你看到“70mm焦距相当于 30mm焦距的作用”的时候，这意味着，焦距实际是70毫米但是和传统的的摄像机的30mm焦距产生同样的图像（Yank.Z；这里的传统指传统的 35mm胶片摄影机，它的Film back的长宽是24.89×18.91mm）
图6.11 胶片vs CCD的AOV的比较，这里小于35毫米胶片的CCD，要拍摄到和35毫米胶片同样的画面，必须需要更短的焦距，或者说更大的AOV。
数码摄像机技术规格里的乘数参考，可以让你方便的转换相当于传统摄像机的镜头焦距。例如，如果数码相机镜头为10mm，乘数是2.4，那相当于传统摄像机的24mm焦距。
Yank.Z附录：焦距和film back组合计算视角的方法
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