镜头原理的3D讲解

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光照到树表面的一个点，再向不同方向反射。其中到达透镜的光经过折射而会聚。来自树上各点的光分别形成小的像点，这些像点共同组成传感器上倒立的树像。

对焦在树上时，来自树上一个点的光在传感器面会聚。远山的光则在传感器前交叉，随后再次散开，因此山像模糊。图中分别标出树和山的成像位置，以及传感器面。

传感器保持固定，透镜移动，使山的成像位置与传感器重合。此时山变清晰，树的光却在尚未会聚时就到达传感器，因此树上的一个点形成大圆形光斑。对焦改变了哪个距离上的物体清晰。

画面把树和山的光线分开显示，并收小光圈。通过的光束变细后，失焦的一个点在传感器上形成的模糊圆斑也变小。光圈改变的是允许通过的光线范围，而不是理想的成像位置。

焦距部分通过改变示意透镜的曲率，展示光线偏折、像的大小和取景范围之间的关系。曲面越平缓，偏折能力越弱，焦距越长。这是光学关系的示意，并不表示真实变焦镜头的玻璃会改变形状。

视点在三维空间中移动，展示从树上各点散开的光，只有朝向开口的部分才能进入透镜。能够呈现整个场景的圆形范围叫作像圈；其外侧不能同样形成图像。这个整体成像范围与表示一个点模糊程度的弥散圆不同。

在像圈上叠加矩形传感器边框，只有框内的部分被记录。矩形扩大到像圈之外时，角落变暗。光路、透镜移动、成像位置和模糊均为便于理解而作的示意表达，并非真实相机的具体结构或尺寸。

最后从透镜回到小孔：阳光沿直线穿过小孔，照亮箱子内壁。太阳方向改变时，被照亮的位置和壁面也随之改变。应观察箱内投射的光，切勿直视太阳，也不要透过小孔看太阳。