近轴
光线和远轴光线都是指与光轴平行的光线,它们都
成像在光轴上。缩小的光圈可以拦去远轴光线,而由近轴光线来成像。
镜头的
像差可以分成两大类,即单色像差及色差。镜头的单色像差五种,它们分别是影响成像清晰度的球差、彗差、象散、场曲,以及影响物象相似度的畸变。
5i'KGL `%~f5< 一、 球差
}4Q3S1|U 1.球差的概念
Wxgs66 球差也叫球面像差,是指轴上物点发出光束通过球面
透镜时,透镜不同孔径区域的光束最后汇聚在光轴不同位置,在像面上形成圆形弥散斑,这就是球差,球差的存在引起了成像的模糊,而从下图可以看出,这种模糊是与光圈的大小有关的。小光圈时,由于光阑挡去了远轴光线,弥散圆的直径就小,图像就会清晰。大光圈时弥散圆直径就大,图像就会比较模糊。
5!jt^i]O 2.球差的特点
@P h'! 当轴上视场产生的时候,是旋转对称的像差
M&e=LV 注;由于绝大多数玻璃透都是球面,所以球差是必然存在的,球面单透镜的球差是不可消除的。
0*j\i@ 3.球差的描述
^ '_Fd JB!*{{ nN>Uh T 4.球差在光扇图的表示
Z/;hbbG "&\(:#L !:~C/B{ 5.球差在点列图的表示
Kr`.q:0GK F5{GMn;j wQM( |@zE} 6.球差的校正
7,Q7`}gBf 可以用凹凸透镜补偿法和非球面校正球差,在不能增加透镜时可以用二次曲面系数来校正。
Ifq|MZ\ -$kbj*b## |7.X)h` 二、 慧差
a;(,$q3M 1.慧差的概念
^5+7D1>W% 慧差,也就是轴外物点或称轴外视场点所发出的锥形光束通过
光学系统成像后,在理想像面不能成完美的像点,而形成拖着尾巴如彗星形状的光斑,故在
光学系统的这种像差称其为慧差。
K
k^!P*# 2. 慧差特点
Q[lkhx|.B 慧差只存在于外视场,它是非旋转对称的,首端明亮、清晰,尾端宽大、暗淡、模糊
S)"vyGv 3.慧差的描述
5oOs.(m|*C Rli`]~!w 4.慧差的表现形式
[TT:^F(Y |r4&@) 注;慧差的波前面是一个倾斜的波面
EPM(hxCIQ 5.慧差的
优化方法
YL[y3&K 慧差可以使用慧差操作数COMA来进行优化,此外根据慧差的产生来调节视场光阑的方法来减小慧差,并且使用对称结构可以有效的消除慧差。
@Q:?, 三、 像散
7j"B-k# 1. 像散的概念
Q?'Ax"$D 像散是指轴外物点发出锥形光束通过光学系统聚焦后,光斑在像面上子午方向与弧矢方向的不一致性,换言之,就是轴外视场光束通过光瞳后,在子午方向与弧矢方向光程不相等,造成两个方向光斑分离所形成弥散斑,故称为光学系统的像散。
5yp 2. 像散的特点
M[e{(iQ: 点列图中看到的一定是弥散斑,光斑或者线条呈线条形式,或者呈弥散圆形式,或者是呈椭圆形式。
SQk5SP 3. 像散的描述
^SS9BQ*m D~TK'&