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Pinhole camera model

핀홀 카메라 모델은 3차원 공간에서 한 점의 좌표와 이상적인 핀홀 카메라의 이미지 평면에 투영하는 것 사이의 수학적 관계를 설명합니다. 여기서 카메라 조리개는 한 점으로 설명되고 빛의 초점을 맞추는 데 렌즈가 사용되지 않습니다.

About

핀홀(pinhole)이란 말 그대로 종이에 핀으로 뚫은 구멍 같은 매우 작은 구멍을 말한다. 핀홀을 통해서 들어오는 빛을 받아들여 촬영하는 카메라를 핀홀 카메라 (pinhole camera)라고 한다. 흔히 '바늘구멍 사진기'라고도 한다. 핀홀 카메라 모델은 물체에 반사된 빛이 우리 눈의 수정체(또는 카메라의 렌즈)를 거쳐서 망막(또는 카메라의 센서)에 도달하는 구조를 관찰하는 데 유용하다. 

단, 핀홀 카메라에서는 빛이 아주 작은 구멍을 거쳐서 들어오기 때문에 빛을 모으기에는 부적합하다. 따라서 일반적인 카메라는 핀홀이 아닌 렌즈를 이용한다. 그러나 렌즈를 사용하게 되면 카메라의 구조가 복잡해지며 렌즈 자체의 왜곡으로 인하여 영상이 손상될 수 있다.

핀홀 카메라의 원리는 다음과 같다. 3차원인 실제 세계에서 빛이 물체의 어느 한 점에서 반사되면, 다양한 각도의 광선 중에서 핀홀을 향하는 광선만이 핀홀 평면에 가로막히지 않고 나아가게 된다. 결과적으로 이 광선은 영상 평면 (image plane) 또는 투영 평면 (projective plane)이라고 불리는 곳에 맺히게 된다. 이 상(image)의 크기는 핀홀 카메라의 초점 거리 (focal length)에 의해 결정된다. 이상적인 핀홀 카메라일 경우, 초점 거리는 핀홀 구멍에서부터 영상 평면까지의 거리이다.

Pinhole-camera-model.png

OpenCV:calib3d

Pinhole_camera_model.png

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