Корреляционный и регрессионный анализ влияния факторных признаков фотографического объектива
|
Министерство финансов Московской области Королёвский институт управления, экономики и социологии |
|
|
Кафедра управления | ||
Курсовая работа
по дисциплине
«Статистические методы в управлении качеством»
на тему «Корреляционный
и регрессионный анализ влияния
факторных признаков
Работу выполнил
Студент ФИиУ 4 курса
Группы УО-04
Сумкин Е.В.
|
Проверил д.т.н., профессор Строителев. В. Н |
Королев
2012г
Содержание
Содержание 1
Введение 2
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА ОБЪЕКТИВА 2
1.1 Основные понятия и определения 2
1.2 Классификация объективов по фокусному расстоянию 2
1.3 Выбор факторных признаков 2
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. КОРРЕЛЯЦИОНЫЙ И РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ 2
2.1 Подготовка данных для исследования 2
2.2 Корреляционный анализ показателей 2
2.3 Регрессионный анализ показателей 2
Заключение 2
Список использованной литературы и источников 2
Введение
В настоящее время все
больше обычных пользователей
Основной элемент фотоаппарата это, конечно же, сам фотоаппарат, в котором, собственно, и происходит сам процесс преобразования световых лучей в картинку. Но не менее важным элементом в фотоаппарате, от которого очень даже зависит качество фотографии, является объектив. Объектив это оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. Это очень важный элемент и поэтому очень дорогой. Конечно же, цена зависит от множества факторов, прежде всего от типа объектива. Ведь тип объектива определяет его конструкцию, а соответственно и стоимость его изготовления.
У начинающего фотографа, как думают многие, должен быть в руках только фотоаппарат. Но на самом деле, в арсенале фотографа помимо самого фотоаппарата должно быть как минимум определенный набор аксессуаров и три объектива: портретный объектив, широкоугольный объектив и телеобъектив. Если не вдаваться в технические подробности, то портретный объектив необходим, исходя из названия, для съемки портретов, широкоугольный объектив, из-за широкого угла обзора, для съемки панорам, и телеобъектив для съемки удаленных объектов.
На российском рынке представлено огромное количество различных объективов с разными техническими характеристиками. Цена их варьируется от двух тысяч рублей до 3-4 миллионов рублей.
Как один их представителей фотолюбителей, я задался следующим вопросом: от чего же зависит цена объективов? Естественно, рассуждая логически, я понимаю, что цена зависит от сложности технологии изготовления и от цены материалов, из которых производят объективы. Но как же быть обычному фотолюбителю, который собирается начать заниматься фотографией более серьезно? Ведь глядя на ассортимент объективов невозможно понять, почему один портретный объектив стоит 7 000 рублей, а другой 70 000. У объектива существует большой набор технических характеристик, от которых может зависеть итоговая цена изделия. Но какие из них более значимы и от чего же все-таки больше зависит цена объектива? Разобраться в этом я собрался с помощью небольшого аналитического исследования, которое я проведу в данной курсовой работе.
Актуальность данной курсовой
работы заключается в том, что
занятие фотографией
Цель данной курсовой работы:
изучить влияние факторных
Объект курсовой работы – современная фототехника.
Предметом данной курсовой работы является ценовая составляющая объективов.
В первой главе курсовой работы я представлю небольшой теоретический курс об устройстве объективов для наиболее лучшего понимания задачи исследования. Вторая глава будет посвящена практической части – расчеты. В заключении будут представлены результаты расчетов и подведены итоги работы исходя из цели курсовой работы.
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА ОБЪЕКТИВА
Цель данной главы заключается в том, чтобы дать читателю возможность хотя бы поверхностно разобраться в устройстве объектива, и в дальнейшем понять итоги курсовой работы. Задачи данной главы следующие:
- привести основные понятия и определения и схему конструкции объектива;
- привести классификацию типов объективов с объяснением назначения каждого из них;
- изучить основные параметры и теоретическую возможность их влияния на результирующий признак.
Основные понятия и определения
Объектив — оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе. Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах — из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберрации1 и собранных в единую систему внутри оправы.
Фотографический объектив - оптическая система из одной или нескольких линз (а иногда и зеркал), заключенных в общую оправу, создающая действительное изображение объекта съемки на светочувствительном слое фотоматериала (цифровой матрице).
Описывая объективы, я буду достаточно часто оперировать несколькими терминами, редко используемыми в обычной жизни, хотя явления, с ними связанные, отлично знакомы многим из нас. Кто из мальчишек не пробовал поджигать лист газеты с помощью солнца и лупы? Для этого лупу (собирающую линзу) нужно было не только выбрать побольше диаметром и «посильнее», но и установить ее на вполне определенном расстоянии от листа бумаги – так, чтобы лучи солнца сфокусировались в яркую точку. Расстояние между изображением солнца и линзой носит название фокусного расстояния линзы. Чем больше фокусное расстояние линзы, тем более крупное изображение она создает. Кстати, для маркировки линз применяется еще одна величина, обратная фокусному расстоянию, выраженному в метрах. Эта величина называется оптической силой линзы и исчисляется в диоптриях. Нетрудно подсчитать, что лупа с фокусным расстоянием 20 сантиметров (1/5 метра) имеет оптическую силу 5 диоптрий (+5). Отношение диаметра линзы к фокусному расстоянию характеризует ее светосилу. Чем больше светосила линзы, тем больше лучей она собирает и, соответственно, тем ярче будет получаемое изображение. Реальные объективы, конечно, гораздо сложнее по конструкции, чем обычная лупа.
Как правило, объектив состоит из нескольких линз разной оптической силы (как собирающих, так и рассеивающих), причем некоторые из линз могут быть склеены вместе или даже передвигаться относительно друг друга. Но понятия фокусного расстояния и светосилы любого объектива имеют, в общем, тот же смысл, что и для линзы в нашем примере. Если быть более точным, фокусным расстоянием тонкой линзы принято называть расстояние по оптической оси между оптическим центром и точкой фокуса линзы. При этом оптический центр линзы – это точка пересечения оптической оси и главной плоскости линзы, а точкой фокуса линзы называется точка, в которую фокусируются лучи параллельного пучка света, падающие на линзу параллельно ее оптической оси. Главную оптическую ось в точке фокуса пересекает под прямым углом фокальная плоскость. В фокальной плоскости создается изображение предмета в том случае, когда он находится на достаточно большом расстоянии от линзы. Если же объект расположен относительно близко, то плоскость резкого изображения проходит параллельно фокальной плоскости, но несколько дальше от оптического центра линзы. Расстояния от объекта до центра линзы и от центра линзы до изображения объекта связаны с фокусным расстоянием линзы классической «формулой тонкой линзы». Объектив обычно состоит из нескольких линз (от 2–3 в простых объективах с фиксированным фокусом до полутора-двух десятков элементов в сложных зум-объективах). Поэтому для того чтобы и в этом случае можно было применить простую и удобную для расчетов «формулу тонкой линзы», вместо одной главной плоскости вводятся две – передняя и задняя главные плоскости (Рис.1).
Рис.1 Формула тонкой линзы
От первой отсчитывается расстояние до объекта, а от второй – расстояние до его изображения, создаваемого объективом. При этом в зависимости от особенностей конструкции объектива расстояние между передней и задней главными плоскостями может принимать самые разные значения. К примеру, для простых объективов эта величина может равняться нулю; для большей части светосильных и широкоугольных объективов – достигать значительных положительных значений, а в случае телеобъективов – отрицательных. Поэтому на шкале расстояний, нанесенной на оправе объектива, принято указывать расстояние наводки на резкость, отмеренное не от виртуальной передней главной плоскости объектива, а от вполне реального ориентира – плоскости пленки или матрицы в фотоаппарате (Рис.2).
Рис.2 Фокусное расстояние
Соответственно, это значение расстояния нельзя напрямую использовать при расчетах по формуле тонкой линзы (особенно в случае фокусировки на близких дистанциях и тем более при макросъемке).
Светосила
Светосила объектива характеризуется
значением его относительного отверстия.
Относительное отверстие
Чем больше значение относительного
отверстия объектива, тем более
«светосильным» будет такой объектив,
т. е. он сможет при прочих равных условиях
создать на пленке более яркое
изображение. Теоретически максимальное
относительное отверстие
У цифровых фотоаппаратов, построенных
на матрицах с диагональю до 2/3", встроенные
зум-объективы менее
Диафрагма
Объектив с большим
значением светосилы весьма удобен
тогда, когда съемка ведется при
пониженной освещенности. Однако если
объект съемки освещен достаточно ярко,
то большая светосила объектива
становится уже не подспорьем, а
помехой. Ведь яркость создаваемого
им изображения будет уже
Рис.3 Диафрагма
Таким образом, осуществляется контроль над количеством света, проходящим через оптическую систему. Процесс уменьшения светосилы объектива с помощью диафрагмы называется «диафрагмированием», а величина, обратная величине относительного отверстия объектива, – «диафрагменным числом» (или просто – «диафрагмой»). Яркость изображения обратно пропорциональна квадрату диафрагмы, соответственно изображение становится темней по мере увеличения значения диафрагменного числа. Значения на шкале диафрагм объективов сейчас принято выбирать из стандартного ряда – 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22 и т. д. То есть стандартный ряд представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем в виде корня квадратного из 2 (естественно, цифры эти несколько округлены). Такой шаг значений диафрагмы выбран, прежде всего, для удобства, поскольку при переходе к соседнему в ряду значению диафрагмы количество проходящего через объектив света изменяется вдвое. Соответственно, диафрагмирование объектива на 1 ступень (например – от 4 до 5,6) приводит к такому же уменьшению экспозиции, как и укорочение выдержки в 2 раза. В современных камерах, использующих электронное управление и индикацию, применяются более мелкие деления – 1/2 или даже 1/3 ступени. Ирисовая диафрагма позволяет управлять светосилой объектива в достаточно широких пределах. Например, объектив с относительным отверстием 1:1,4 при диафрагме 22 пропускает света в 256 раз меньше, чем при полностью открытой диафрагме.
Значение диафрагмы, соответствующее
максимальному светопропусканию объектива,
конструкторам не всегда удается
вписать в стандартный ряд. Поэтому
ряд диафрагм многих объективов начинается
с нестандартного значения – например,
с 1,9, 3,2 или 4,5. Величина светосилы, рассчитанная
по геометрическим размерам объектива,
обычно оказывается несколько выше
реальных показателей из-за некоторых
потерь света.
Просветление объектива
Еще в 30–40-х годах XX века одной
из немаловажных характеристик хорошего
объектива было, как это ни странно
сейчас звучит, минимальное количество
границ стекло-воздух. Чем меньше у
объектива было оптических компонентов
(компонентом называется отдельно стоящая
линза или нескольких склеенных
вместе линз), тем меньше было потерь,
связанных с отражением света
при прохождении границы
Среди нынешних зум-объективов конструкции из 15–20 линз, собранных в 10–15 компонентов, – явление распространенное. Однако они могли остаться лишь теоретическими разработками, если бы не изобретение промышленных технологий нанесения просветляющих покрытий на поверхность линз (Рис.4). Ведь кому нужен объектив, использующий для построения полезного изображения лишь 5–10% света и имеющий светорассеяние на уровне 30–40%? Просветление линз явилось решением этой проблемы.
Рис.4 Схема работы просветляющего покрытия
Принцип действия просветляющего покрытия основан на интерференционных эффектах падающего и отраженного света в прозрачной пленке толщиной 1/4 длины волны, имеющей коэффициент преломления света ниже, чем у стекла. Просветляющее покрытие состоит из одной или нескольких пленок толщиной 0,00010–0,00015 мм, наносимых на поверхность каждой линзы напылением в вакууме. Уже однослойное просветление позволяет уменьшить коэффициент отражения с 4–7% до 1–2%, а многослойное (в зависимости от количества слоев) – до 0,2–0,5%.
Просветленный объектив имеет не только значительно лучшие показатели светопропускания, но и (что даже более важно!) – лучшую контрастность за счет снижения паразитного светорассеяния. Поэтому подавляющее большинство послевоенных объективов имеет просветление.
Многослойное просветление,
широко используемое ведущими производителями
оптики с начала 70-х годов, еще
выше подняло планку параметров светопропускания
и светорассеяния оптики. Из ныне производимой
оптики даже самые сложные многоэлементные
объективы за счет использования
мультипросветления имеют коэффициент
светопропускания не хуже 70–75% и минимальное
светорассеяние. Большинство фирм,
выпускающих фотографическую
1.2 Классификация объективов по фокусному расстоянию
Фокусное расстояние –
одна из главных характеристик
Поэтому, рассказывая в
нашей статье о свойствах оптики
с разным фокусным расстоянием, мы приведем
в качестве примеров объективы для
аппаратов с размером кадра 24*36 мм.
Дело в том, что камеры, рассчитанные
на применение традиционной фотопленки
«тип 135», до сих пор остаются наиболее
распространенными и привычными
инструментами как в
К примеру, реальное фокусное расстояние объектива F=50 мм может составлять, допустим, 52,45 мм. Фокусное расстояние сменных объективов для 35-миллиметровых и среднеформатных пленочных аппаратов, а также совместимых с ними цифровых камер принято округлять до целых чисел, а реальное фокусное расстояние оптики компактных цифровых фото- и видеокамер – до десятых долей миллиметров.
Стандартным для большинства форматов принято считать объектив с фокусным расстоянием, примерно равным диагонали кадра. Например, для 35-миллиметровых фотоаппаратов с размером кадра 24*36 мм (диагональ кадра – 43 мм) стандартным считается объектив F=45–50 мм. С размером кадра 6*4,5 см это будет объектив F=75–80 мм. Стандартный объектив традиционно называют еще и штатным. Ведь раньше зум-объективы не были столь распространены, как сейчас. Поэтому чаще всего аппараты комплектовались объективом с фокусным расстоянием 50 мм, который и заслужил звание штатного. Да и в съемках «штатник» применялся чаще всего, уступая место «широкоугольнику» или «телевику» только в самых крайних ситуациях. Среди остальных сменных объективов с фиксированным фокусным расстоянием «штатники» выделяются очень приятным сочетанием великолепного (без преувеличения!) качества изображения, большой светосилы и невысокой цены. Кроме того, они обычно весьма компактны, а некоторые представители этого класса (например, Nikkor Ai-P 45/2.8 или Pentax FA 43/1.9 limited) просто миниатюрны.
Стандартные объективы с
фокусным расстоянием 50 мм (или «полтинники»,
как их часто называют) есть все
основания считать классическим
вариантом. Цена у них внимая цифры из
таблиц и шкал в качестве точных расчетов
и строгих критериев большинстве случаев
более чем оправдана. Да и светосила их
высока, ведь «полтинники», имеющие относительное
отверстие менее f/2, сейчас – большая редкость.
Объективы с фокусным расстоянием около
50 мм являются одним из самых
разумных вариантов в случае высоких требований
к качеству изображения и при желании
потратить на приобретение оптики минимальную
сумму.
Сейчас понятие «штатный» уже реже связывается с 50-миллиметровым объективом – его место чаще всего занимает универсальный зум. Но, тем не менее, «полтинник» в качестве сменного и сейчас остается популярным. Ведь такая оптика «видит» кадр и передает перспективу на снимке в большинстве случаев примерно так же, как и человеческий глаз. Поэтому фотографии, сделанные объективом с фокусным расстоянием около 50 мм, не отвлекают внимание искаженной или непривычной перспективой, позволяя сосредоточиться на сюжете и объекте съемки. Причем эффект этот проявляется совершенно независимо от того, какого типа оптика применяется – с фиксированным фокусным расстоянием 50 мм или зум, установленный в положение 50 мм.
Аналогично, говоря ниже об особенностях передачи перспективы длиннофокусными и широкоугольными объективами, мы также не будем делать принципиального различия между оптикой с фиксированным фокусным расстоянием и зумами.
Длиннофокусные объективы (Портретные объективы и телеобъективы)
Длиннофокусными называются устройства, фокусное расстояние которых заметно больше, чем у стандартного объектива. Среди оптики, рассчитанной для кадра 24*36 мм, к длиннофокусным принято относить объективы F=70–80 мм и более (Рис.5). Термином «телеобъективы» правильно обозначить длиннофокусные особо компактные конструкции. Задний компонент телеобъективов представляет собой отрицательную линзу, за счет которой длину таких оптических систем удается значительно уменьшить. Однако термин «телеобъектив» сейчас достаточно прижился и как название любых длиннофокусных объективов поэтому мы также не будем принципиально разделять длиннофокусную оптику на построенную по традиционным схемам и по типу телеобъектива.
В самом начале длиннофокусного
диапазона располагаются
Рис.5 Изображение в зависимости от фокусного расстояния
Длиннофокусные объективы F=200–300 мм и более уже в полной мере оправдывают название «телеобъектив» тем, что позволяют снимать в достаточно крупном масштабе, не приближаясь к объекту съемки. Такая необходимость возникает, например, при репортажной работе. Да и при съемке живой природы звери не станут дожидаться, когда фотограф подберется к ним поближе, чтобы сделать «полтинником» удачный крупный кадр. К тому же есть немало объектов, к которым нельзя подойти близко даже при всем желании. Например, чтобы заходящее Солнце на кадре получилось огромным красным шаром, а не маленькой белой дырочкой в небе, нужен объектив c фокусным расстоянием от 300 мм и больше. В этой связи не лишним будет напомнить эмпирическое правило – изображения Солнца и Луны на пленке имеют диаметр примерно в сто раз меньше фокусного расстояния объектива. Поэтому получить светило во весь кадр можно только сверхдлиннофокусной оптикой с фокусным расстоянием не менее 1000–2000 мм.

- Корреляционный и регрессионный анализ выборки
- Корреляционый анализ
- Корреляция
- Корреляциялық регрессиялық мемлекеттік қарызды, бюджет тапшылығын0 болжау
- Корреляциялы өзара байланыстар
- Корреспондентские отношения
- Корреспондентские отношения банков в РБ
- Корреляционный анализ данных
- Корреляционный анализ зависимости производительности труда от влияющих на нее факторов
- Корреляционный анализ зависимости результативного признака (себестоимости) от факторных—продуктивности и выхода приплода
- Корреляционный анализ, регрессионная модель
- Корреляционный анализ факторов, влияющих на производительность труда в сельском хозяйстве
- Корреляционный анализ численности и продуктивности КРС
- Корреляционный и регрессионный анализ