为什么相机模型假设成像平面位于焦平面？

相机模型遵循透镜成像，如下图所示：

其中 fff 是焦距，ziz_izi 表示像距，zoz_ozo 表示物距。有如下公式：
1zi=1f−1zo\frac{1}{z_i} = \frac{1}{f} - \frac{1}{z_o}zi1=f1−zo1
真实场景中物距 zoz_ozo 往往很大（远大于焦距 fff），因此有 1zi≈1f\frac{1}{z_i} \approx \frac{1}{f}zi1≈f1，即 zi≈fz_i \approx fzi≈f。
此时可简化相机成像模型为小孔成像，像平面永远位于焦距上，如下：

参考

相机成像究竟是成在像平面还是成在焦平面？底片相当于像平面还是焦平面？ - 西荷的回答 - 知乎
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