Il modello Pin-Hole

Al fine di semplificare e schematizzare il processo di formazione di un'immagine, sia essa digitale o analogica, si adotta un modello di sintesi che prende il nome di "modello pin-hole". Tale schema presuppone che tutti i raggi ottici che concorrono alla formazione dell'immagine, siano "transitati", ad un certo tempo del loro cammino per un unico punto, detto centro di proiezione CP.
Schema pin-hole Il nome "pin-hole" (buco di spillo) nasce proprio dal fatto che si suppone che la luce che impressiona la lastra o i sensori di una fotocamera digitale, attraversi un foro di piccole dimensioni, tanto piccole da potersi considerare un punto nell'accezione geometrica del termine.
Il punto che s'individua tracciando una retta ortogonale al piano della lastra o del sensore e passante per il centro di proiezione CP viene detto Punto Principale, ed indicato con PP. La posizione di tale punto rispetto ad un sistema di riferimento solidale con la lastra, sistema di riferimento normalmente con origine nel centro geometrico della stessa lastra, viene indicata con (Xc,Yc).
La distanza tra i punti PP e CP è la focale ( o distanza principale ) della camera e si indica generalmente con c.
L'assunzione che tutti i raggi proiettivi passino per il punto CP è chiaramente solo un'approssimazione. Nella realtà tale luogo anziché essere un punto, è uno spazio di dimensioni finite. Questo produce una deformazione nell'immagine, che prende il nome di distorsione. Sperimentalmente si è visto che tale deformazione si compone di una componente tangenziale ed una radiale, di cui solo quest'ultima è rilevante. Esisterà allora un punto di simmetria radiale per tale funzione, che in generale non coincide con il CP e che prende il nome di Punto Principale di Simmetria, PPS