При центральном проектировании различают позитивное (прямое) и негативное (обратное) изображения (рисунок 2).
Позитивное изображение, или позитив , получается, когда объект и плоскость проекции помещены по одну сторону от центра проекции. Если же объект и плоскость проекции расположены по разные стороны от центра проекции, то образуется негативное изображение, или негатив .
Негатив и позитив располагаются симметрично относительно центра проекции. Для анализа центрального изображения совершенно безразлично какое изображение рассматривать. В дальнейшем, как правило, будет использоваться позитивное изображение, называемое снимком или картинной плоскостью.
Рисунок 2 – Позитивное и негативное изображения
Рассмотрим основные элементы центральной проекции (рисунок 2). Кадровый снимок представляет собой центральную проекцию[1] участка земной поверхности.
Центральной проекцией называется проекция, в которой проектирование предметов производится проектирующими лучами, сходящимися в одной точке (центре проекции – ).
Изображение предметов, полученное методом центрального проектирования на плоскость, называется линейной перспективой.
На рисунке 2 представлены основные элементы центральной проекции.
Рисунок 3 – Основные элементы центральной проекции
где – плоскость основания (плоский горизонтальный участок местности);
– картинная плоскость, в которой находится снимок;
– центр проекции (точка съемки местности);
– главный луч – прямая, проходящая через центр проекции перпендикулярно к плоскости снимка. С главным лучом совмещают главную оптическую ось объектива. Поэтому прямую называют оптической осью;
– высота съемки – высота центра проекции относительно плоскости основания;
– главная точка снимка – пересечение главного луча со снимком;
– фокусное расстояние камеры () – расстояние от центра проекции до снимка вдоль главного луча;
– надирный луч (отвесная линия, проведенная из центра проекции к земной поверхности, равна высоте съемки );
– основание высоты фотографирования;
– точка надира – пересечение отвесной линии, проходящей через центр проекции, с плоскостью снимка;
– угол наклона снимка (это угол между надирным и главным лучами);
– линия основания картины – пересечение плоскости основания с плоскостью снимка;
– плоскость главного вертикала – вертикальная плоскость, проходящая через главный луч;
– главная вертикаль – пересечение плоскости главного вертикала с плоскостью снимка;
– линия направления съемки – пересечение плоскости главного вертикала с плоскостью основания;
– точка нулевых искажений – пересечение биссектрисы угла с плоскостью снимка. Такое название эта точка получила потому, что углы в ней равны соответствующим углам в плоскости основания и масштаб снимка в этой точке по всем направлениям имеет постоянное значение;
– плоскость истинного (действительного) горизонта – горизонтальная плоскость, проходящая через центр проекции;
– линия истинного горизонта – пересечение плоскости действительного горизонта с плоскостью снимка;
– главная точка схода лучей – пересечение горизонтальной прямой, походящей через центр проекции в плоскости главного вертикала, с линией действительного горизонта;
– горизонталь;
– главная горизонталь – прямая на снимке, проходящая через главную точку и перпендикулярная главной вертикали;
– горизонталь неискаженного масштаба;
– плоскость картинного горизонта;
– линия картинного горизонта;
– главная точка схода картинного горизонта;
– предельный параллелограмм.
Из рисунка 3 можно получить следующие выражения, определяющие расстояния между точками центральной проекции:
(1)