是否可以拍攝一張鏡子的照片當做鏡子使用?這樣不是節省了鏡子的材質嗎?

嗯真的很謝謝大家,感謝大家,問題關閉嘍,本人獲益匪淺。


這真是個……離譜的問題啊……為啥要邀請我……

努力假設題主不是來賣萌的,正兒八經回答一下吧。

無論光學感測器還是沖印機都不存在「鏡面反射度通道」。也就是說你能拍到鏡子里的像,或者拍到鏡子上的污漬缺陷,但是拍攝不到作為鏡子最大的特徵——「鏡面反射」。

類似的,攝像機也沒有「透明度通道」,因此你拍攝一塊玻璃時也沖印不出一張透明的照片。


=====================真的要詳細說么?======================

首先,相機/攝像機的物理本質,都是一種將RGB顏色進行數據化的測量工具——膠片機也一樣,只不過一個是以化學反應方式保存模擬量,一個是以電子器件記錄數字量。

就如同尺子只能測量長度、天平只能測量重量,相機也只能記錄色彩。那麼,通過數據來表達一塊鏡子還需要什麼呢?

還是來一步步建立一塊玻璃鏡吧。

首先,常見的鏡子是沒什麼顏色的。

等等,這明明是白色么,先來考慮鏡子前面的玻璃……對了,玻璃是透明的,把透明度分量拉到頭。

我了個去,咋不見了???對了,空氣也是透明的。玻璃和空氣的區別……嗯,折射率要拉高一些。

玻璃部分搞定!在後面加上鍍層……

哇嘞?又成白色的了,鏡子……鏡子就是要光滑,把鍍層光滑度拉到頭。

這回終於O了。

也就是說,表達一塊玻璃鏡的外觀,需要色彩(包含至少3個顏色通道)、透明度折射率光滑度幾個數據。而相機、攝像機(顯示器、相紙)只能記錄(表現)色彩的數據。

因此,相機並無法「拍」下鏡子的材質特徵。


這麼有創意的問題,為甚麼沒有創意的答案?我給一個「可以」的答案!

1. 問題分析

這個問題可分為兩個步驟。第一個步驟是利用工具獲取鏡子的信息。鏡子可以包括鏡子的鏡框和鏡面部分,我們需要分辨哪一部分是鏡框及其他背景,哪一部分是鏡面(表面平滑且反射率高)。而第二個步驟是通過信息製造出具有鏡子功能的實物(例如用印刷術)。

2. 簡單方案

在目前第一的 @aze ze 的回答中,談及普通照相機不能獲取「反射通道」或「透明通道」,這是一個很好的思路。這兩種信息有相似的地方,我們不妨想一下,現實中如何取得影像的「透明通道」?

其實,大家每天看的電視節目,很多時都用了Chroma key(色鍵)技術去獲取「透明通道」,最常用的就是的綠色布景:

圖片來源:Croma

我們可以用相同的思路,在鏡子反射的位置放一個綠色布景,那麼鏡子相片的「反射通道」就能簡單地用chroma key軟體分離出來。借用@章彥博的相片,假設我們在上方布置綠色布景,就可以得出這樣的效果:

這種方式有些缺點。第一,鏡子的反射影像中不能見到攝像機,也就是說不能完全正面地拍攝鏡子。第二,對於含曲面的鏡子(如哈哈鏡),無法獲取那些凹凸(深度)信息。

先把缺點放在一邊,我們看看怎樣「印製」這張含有「反射通道」的相片。

當然,普通的彩色印刷技術在白紙上不能重現鏡面的反光特性。但是,我們可以把彩色的顏料印刷在鏡面的耗材上,正正就是把「反射通道」當作透明。我搜了一下現實中的例子:

圖片來源:Reflective/mirror effect Plastic Cards

另一個方法,是把彩色印在平滑的耗材上,然後把「反射通道」以燙印或其他方式印刷在最上層。

上述方法只是探討可行性,實際上如果並非大量印刷,成本是降不下來,而且其品質及耐用程度可能不及玻璃鏡子。

更新:另一個印刷例子:

圖片來源 creative and Unique Business Cards

3. 未來方案

第一個方案很簡單,卻作了些假設(如鏡子是平面的),不夠通用性。

未來的話,或許我們希望能獲取整個立體場景(例如雙面的鏡子連架子,或是有凹凸的鏡子、有磨沙部分的鏡子)。然後,「印刷」還原出一個立體的場景來。

那麼,首先我們需要獲取三維場景的數據,這種設備通常叫作3D scanner(三維掃描儀)。但是由於被掃描的物件表面是含有鏡面的部分,一般基於光學的三維掃描儀可能失效,而需要使用接觸式三維掃描儀,例如是這種樣子的:

圖片來源:Coordinate-measuring machine

然後,我們需獲取每個表面的反射數據。最理想是能對每個表面採樣點採樣Bidirectional reflectance distribution function(BRDF,雙向反射分布函數):

圖片來源:Bidirectional reflectance distribution function

也就是說,對於每個入射角度,量度不同出射角度的反射率。對於鏡子的鏡面部分,只有入射角度和出射角度在對稱時,反射率接近於1,其他組合接近0。

那麼,現在有沒有設備可以量度BRDF呢?是有的,例如一種名為Gonioreflectometer的儀器:

圖片來源:Light fields and computational photography

但這種儀器還是有缺點,除了慢,對於凹的形狀會無能為力(物體本身遮擋了自己)。

最後,理想地我們獲得了三維的幾何信息,並且表面上還包含了BRDF,就可以把物體「列印」出來。這就是現時流行的3D列印技術。但據本人所知,現時3D列印技術通常只能列印幾何的部分,而表面重建的成果還是比較初步。我找到一篇2013年的論文[1]是關於這方面的研究,但沒讀過就不描述了。

4. 結語

我相信歷史上很多科技產物都是源於一些天馬行空的問題,就算是現在真的無解,也或可激發我們去思考、創新。當然,有些問題或者是哲學上邏輯上不可能的,但仍然可以讓我們探究事物的本質。

[1] O. Roullier, B. Bickel, J. Kautz, W. Matusik, M. Alexa, "3D-Printing Spatially Varying BRDFs",
IEEE Computer Graphics and Applications, 33(6), November/December 2013, pages 48-57.


題主拿好,不謝。


鏡子可以反射,是鏡子表面的一種屬性。主要有兩點:首先,鏡子會大比例反射入射光; 其次,所有的反射都遵循鏡面反射,即入射角等於反射角。滿足這兩點,我們才可以在鏡子里看見清晰的(虛)像。

至於LZ所說用照片拍攝的鏡子,無論怎麼拍,照片的內容是什麼,都無法滿足上面兩個條件。因為鏡子所反射的像可以被拍攝,但是鏡子的材質不可能被相片複製。就相片本身來說,首先表面有著大量不同顏色組成的圖像,所以反射率不會很高(例如黑色);其次其表面也做不到鏡面反射,以其粗糙程度一定是漫反射。兩個條件都不滿足,所以也就無法當作鏡子來使用。

自己的話,說得不精確的地方請大家指正。


我看了看題主的信息,發現我跟你同一個學校…坐不住了…麻煩你以後真的不要再說自己:「題主是一個重點大學生,門薩智商測試124」

關於為什麼不能拍一張鏡子的照片當鏡子用,樓上各位已經講得很清楚了,我想講一下題主被人噴了以後的種種行為,順便來下不怎麼用物理知識的反證。

問題日誌顯示最初的問題是這樣的:

如何用攝像機對著鏡子拍攝,且用拍攝後的鏡子照片去做鏡子。這樣不是節省了鏡子的材質嗎?

補充說明:突發奇想,標準文科生,一般理科問題能解決,但這種問題難以想明白

所謂一般理科問題能解決,這種問題難以想明白?那麼我想問問你定義的一般理科問題是怎樣的?既是題主是文科生,初中和高一總學過幾年物理吧?
這個問題的認真解答非常簡單,樓上某得票較高的匿名答案就很準確了,不需要用到高三物理選修的光學的內容,初中時講過的簡單的光學原理就可闡明了,定性說明即可,都不用定量。

被人噴了後添加了問題補充後中有這麼一句:

不可能,這絕對不可能?!誰說的,你證明過嗎?我認為,沒有懷疑精神是我國教育最失敗的其中一點,知乎要想發展,一定要倡導懷疑精神。

從題主身上我看到的中國教育的失敗不是「不倡導懷疑」,而是「沒有引導懷疑的方法,導致懷疑一切」。
就從這個問題出發,不用任何物理知識,你稍微多想一下即可發現謬誤:既然一面鏡子的照片可以當鏡子,那麼這張照片豈不是可以不停地即時變化,這與你觀察到的現象相符嗎?
科學的經典研究要素就包括了「可觀察的現象」這一要素,如果不可觀察(不僅僅是眼,任何可檢測現象都可以),那麼該現象/事物就不存在。接下來你正確的思考方式是想一想」什麼是照片?」,然後你才能知道為什麼照片不能即時變化。
就算這樣你覺得用了常識是不可靠的,常識全是值得懷疑的,那我們換個更簡單粗暴的謬誤:
如果你拍的是個哈哈鏡(不平整鏡面),你是不是也能把照片當哈哈鏡用?但是哈哈鏡是因為不平整的鏡面導致的,但一張哈哈鏡的照片是平的,若要產生哈哈鏡的效果,就得把照片本身也變成和哈哈鏡一樣的凹凸方式,那照片就不是平的,所以不可能,哈哈鏡的照片不能當哈哈鏡用,而是我們拍了一張哈哈鏡的照片卻成了平面鏡照片,這那還是照片嗎?
還是說,你說的這張照片本身就不是我們平時說的照片?就暫不論咱們這個宇宙存不存在這種材料了。
既然這已經不是我們說的普通的照片,那你的假想的先決條件就已經被否定了,所以假想不可能。

「不可能,這絕對不可能?!誰說的,你證明過嗎?」樓上諸位已經為你直接證明,我則用了反證。這種程度的問題所涉及的知識儲備樓主不可能沒有,即使不進行證明,基本的邏輯和常識就已經可以引導你進行正確的探索。
樓主的懷疑是典型的不加思考的懷疑,別給自己臉上貼金了。

而且樓主過了三分鐘又加了這麼一句,似乎是為自己辯白:

從不死讀書,注重多重角度思考問題

哈,多角度,既然你從物理角度推理不出來(或者根本不知道怎麼推理),也沒能從推理中得出謬誤,那麼你所謂的多角度思考問題思考到哪裡去了?作為文科生,難道是從哲學角度嗎?要不要說下你到底想到哪個角度了呢?

題主,有時候承認錯誤沒那麼苦難,不用非得死磕,你這個想法就是不可能的,除非你做出一種相紙有強鏡面反射特點,然後沖印的時候把是鏡面的部分空出來,但這根本就不是我們所討論的相片,而且即使是這樣也無法反應哈哈鏡。

那些說這個問題有趣的,看一下問題日誌,看看題主最初的想法,看看題主的學歷,你們還會這麼想?這不是幼兒園的小朋友天真不懂事才問的問題,一個「門薩智商測試124」的大學在校生居然想不明白這種問題,是中國教育的失敗吧?


如果題主是小學生,或沒接觸過基礎的光學知識,這其實並不算是一個離譜的問題。
不過,這個實驗不難實現,與其問別人"是否可以",題主何不拍張照片,實踐一下,然後再來問"為什麼可以/不可以"。


照片只能複製色彩,而不能複製函數


很抱歉,哆啦A夢也幫不了你。
能找到的最近似的法寶:
第20卷的《小二次元口袋照相機》
對著物體拍照,物體就會被壓縮成照片,便於儲存,澆上水之後就會恢復原狀

這並不是一個物理學問題。
鏡子映照著現在,照片映照著過去。
這是個哲♂學問題。

不妨對準鏡子,拍一張照。
把你的意氣風發照進去。
把你的遠大理想照進去。
把你的赤子之心照進去。
把你的一往情深照進去。
然後把鏡子換下去,掛上這張照片。

然後,在之後的時間線上。
每當你心灰意冷時。
每當你理想受挫時。
每當你受人出賣時。
每當你不會再愛時。

別去照鏡子。
別去看自己落魄的模樣。

看看這張照片。
看看以前的你。
看看你眸子里的星火,看看你嘴角上的驕傲,看看你眉宇間的自信。
讓他告訴你,你曾經仰望著哪顆星辰。

P.S.
真抱歉,年紀不小了,還是一腔狗血。


這個問題取決於,你用的什麼相機?
____________________
樓主是從2048穿越回來的,那個時候已經產生了,拍照與3D列印結合在一起的realpixel相機。realpixel是一款革命性的產品,你只要拍下你想要的物品,就可以根據質譜,得到一個一比一或者微縮的複製品。
當然不是所有的物品和比例都可以,要考慮工藝和材質,支持的材質有金屬,塑料,化纖,玻璃和木材。
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不求贊,就單純覺得這問題賣萌的有水平。

@milk too 我揣測了半天跟你想的一樣
如果從3D角度想 做一個物體首先要 1.建模 2.上材質 3.燈光相機 4.渲圖
顯然從「上材質」角度來說
樓主顯然想把一個鏡子形狀的物體貼一張不現實的「貼圖」(就是漫反射後面那個M)就成了。
(鏡子不就是玻璃+鍍銀/渡鋁,銀白乎乎的一張就是鏡子的物理貼圖了)
但是表達材質要通過比如漫反射、高光、菲涅爾、煙霧巴拉巴拉一堆東西處理這張貼圖。(說到這我直接開3D把作業搞完放假!上圖。)

鏡子除了題主其他人也不會用貼圖吧,是真的不會不是裝逼。以前調了一張電視機屏幕的材質,貼圖就是一張普通圖片,通過修改透明度反光模擬電視機屏幕效果。
證明只有貼圖沒有其他的就是電視機上貼一張新聞聯播的海報呀。
像這樣……?

加上打好燈光(要看到東西首先要有光光光~~~),從不同的角度都會表現的不一樣,如果一張貼圖放上去…… 左看右看沒有變化吧。


題主其實是想騙知乎上的妹子對著鏡子拍照的,結果你們都不上當


我小時候還覺得人類為什麼不拍一張太陽的照片裁出來放到手電筒前端。


什麼叫拍攝一張鏡子的照片當作鏡子使用?鏡子的照片也是照片啊,照片能當鏡子使用?

如果你非得說照片的光滑面也能反射影像,那你就當我什麼都沒說。


前面有個答案提到了一點,個人覺得很正確:相機只能記錄色彩。照片只是在記錄顏色,記錄某個特定時間點該區域的顏色,再表現出來,它所記錄的信息是固定的,表現出來即再拿出它來看到的信息也是固定的。但是鏡子不同,它沒有記錄顏色,它表現出來的信息是此刻的,環境變化,入射光變化,反射光也變化,鏡子中的圖像也在變化。即,它們最大的不同在於,照片的信息是固定不變的,而鏡子的信息是此刻環境入射光的信息,是隨環境而變化的。如果,有一張照片,它的內容是隨入射光的變化而即時改變,那拿它當鏡子也沒什麼不妥。

如表達不清,請諒解。期待更好更認真的答案出現。

PS:個人感覺這是一個很好的問題,很小的點,看似荒唐,細思恐極。不知道為何除了少數幾個答案認真作答,其他都在吐槽。


拍一張吉澤明步的照片能當吉澤明步用嗎?在線等,挺急的。


我覺得這問題挺有趣的。
比一股腦子如何評價,多少錢以下高大上,小三包養讀書有沒有用的問題質量高多了。知道的認認真真解答下不就完了?幹嘛陰陽怪氣的嘲諷個沒完。

請摺疊。


鏡子之所以是鏡子,是因為它反射周遭的事物。
你所拍下的鏡子,其實是鏡子里周遭事物的投影。


為什麼不拍一些食物的照片,以後吃照片就可以了,這樣可以節省好多食物。


當然可以拍照作鏡子用!
但是「照片鏡子」和真實鏡子相比,有時空上的限制條件:
1、只能作為拍照瞬間的鏡子;
2、只能作為拍照方位的鏡子。

這麼想你就想通了。


你要不把洗相的紙都換成薄鐵板或者錫紙試試? ╮(╯▽╰)╭


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