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鏡片

FA鏡頭基礎知識

星之球激光 來源:佳工機電網2011-11-25 我要評論(0 )   

1.鏡頭的景深 物體和鏡頭之間距離(W.D)雖然變化,但在前后一定范圍內所成像仍然感覺清晰,這個距離范圍被稱為景深。相反的,對應于確定的物平面,成像面和鏡頭之間的...

1.鏡頭的景深

物體和鏡頭之間距離(W.D)雖然變化,但在前后一定范圍內所成像仍然感覺清晰,這個距離范圍被稱為景深。相反的,對應于確定的物平面,成像面和鏡頭之間的距離不同,但在一定的范圍內圖像仍感覺清晰,稱為焦深。

這樣,可利用鏡頭的景深來拍攝有高低錯落、凹凸不平的物體。通常,廣角鏡頭比望遠鏡頭有更深的景深。另外,光圈值變大(孔徑變小)景深變大。

被攝體景深=FXεX(1/β)

(ε 容許彌散園參數(shù)--2/3≒0.02、1/2≒0.015、1/3≒0.01、β倍率)

2.鏡頭的各種象差

從物體的一點發(fā)出的光線、通過透鏡后、應該成像在光軸上的像面上的一點。但是透鏡的特性決定了光束不能嚴密地集中到一點、在像面上會在一定范圍內形成彌散斑。由此而產生的聚焦不清的各種現(xiàn)象、總稱為「象差」。對這樣的情況、使用多個各種各樣折射率和特性的透鏡、通過多個面的修正、可以減少象差。在設計階段、選擇能修正多種象差的方式來多次計算、以達到最好的光路設計。另外,也增加了使用非球面鏡片來抑制部分象差的手法。

3.非球面鏡頭

將鏡片的表面加工成非球面形狀,可以制作成象差少、明亮的鏡頭(F值小)。

非球面鏡片的加工要求非常高的研磨技術。合成鏡片、樹脂鏡片等的使用、可以逐漸解決加工難的問題。

4.球面象差--光線在光軸上不能匯聚到一點

鏡片的表面是球面時、通過鏡片邊緣的光和通過靠近光軸的光所成像的位置會有偏移,這樣就會出現(xiàn)圖像模糊、焦點偏移的現(xiàn)象。這個是因透鏡是球形表面而產生的現(xiàn)象。

5.慧差--光軸外的點所成像呈慧星狀

即使校正了球面象差、使光軸上的點成像能集中到一點,但是稍微偏離光軸的點、其所成像就發(fā)散,像點呈慧星尾狀的彌散狀態(tài),稱為「慧差」。通過凹凸鏡片的組合、使用非球面鏡片、調節(jié)光闌的位置、可修正慧差。

6.像散--同心圓像與放射線像的成像點不一致

通過透鏡所成像的一端仔細觀察,會發(fā)現(xiàn)豎線(放射狀)和橫線(同心圓狀)的聚焦位置不同。這被稱為像散。

7.像面彎曲--像面不平坦的現(xiàn)象

對應于光軸,邊緣部分的成像不是平面,而是成像在彎曲面上,這樣如果中心聚焦清晰的話,邊緣區(qū)域就變模糊。

8.軸向色差--顏色不同成像位置不同

白光集中了各種顏色的光。經過透鏡后、不同顏色(=波長)的光、折射率不同、成像位置也因顏色不同而不同。

9.倍率色差--顏色不同放大倍率不同

顏色不同「成像倍率也各自不同」、是圖像產生暈染的原因。這叫「倍率色差」。有這種傾向的透鏡、雖然像的中心黑白輪廓清晰、但是越往周邊靠近、紅色、藍色暈染的現(xiàn)象就會出現(xiàn)。

10.畸變

物體的成像出現(xiàn)變形或扭曲被稱為畸變(distortion)。其他的象差都關系到圖像的清晰度、畸變是圖像本身變形,特別是廣角鏡頭、容易發(fā)生桶形畸變

 

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