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。
2?(/$F9X, Ov"wcJ 一、 球差
I'D 3~UIf 1.球差的概念
)g=mv*9> 球差也叫球面像差,是指轴上物点发出光束通过球面
透镜时,透镜不同孔径区域的光束最后汇聚在光轴不同位置,在像面上形成圆形弥散斑,这就是球差,球差的存在引起了成像的模糊,而从下图可以看出,这种模糊是与光圈的大小有关的。小光圈时,由于光阑挡去了远轴光线,弥散圆的直径就小,图像就会清晰。大光圈时弥散圆直径就大,图像就会比较模糊。
6cg,L:j# 2.球差的特点
v~RxtTu 当轴上视场产生的时候,是旋转对称的像差
QAI=nrlp 注;由于绝大多数玻璃透都是球面,所以球差是必然存在的,球面单透镜的球差是不可消除的。
)^UqB0C6^ 3.球差的描述
B^19![v3T hW~% :v i<&z'A6&]* 4.球差在光扇图的表示
f$</BND Sw$&E `-nSH)GBM 5.球差在点列图的表示
#WA7}tHb 0gyvRM@ x[ Zy Df@(z` 6.球差的校正
'>OEQU5- 可以用凹凸透镜补偿法和非球面校正球差,在不能增加透镜时可以用二次曲面系数来校正。
Z=hn}QY.( !d0$cF): [p\xk{7Y 二、 慧差
Jv(E'"H 1.慧差的概念
[:,|g;=Y} 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。
PazWMmI 2. 慧差特点
/3+E-|4s 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
[L7S`Z 3.慧差的描述
//G&=i$ Yy!G?>hC 4.慧差的表现形式
qPN 6o#J 注;慧差的波前面是一个倾斜的波面
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:'fv 5.慧差的
优化方法
b%VBSNZ 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。
")boY/ P/w 三、 像散
tIA)LF 1. 像散的概念
$IKN7 像散是指轴外物点发出锥形光束通过光学系统聚焦后,光斑在像面上子午方向与弧矢方向的不一致性,换言之,就是轴外视场光束通过光瞳后,在子午方向与弧矢方向光程不相等,造成两个方向光斑分离所形成弥散斑,故称为光学系统的像散。
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rE 2. 像散的特点
|/-# N 点列图中看到的一定是弥散斑,光斑或者线条呈线条形式,或者呈弥散圆形式,或者是呈椭圆形式。
C#&b` 3. 像散的描述
hAi'|;g ,0L< wa 4. 像散的表现形式
.>`7d=KT O[ans_8 五、像散的消除
uxrNkZia 可使用优化方法直接优化像散的大小,具体的像散操作数为ASTI,也可以调节视场光阑的位置进行调节。
T~>&m~} + 四、 场曲
*nM.`7g*[ 1. 场曲的概念
4J[bh 场曲也叫“像场弯曲”,是指平面物体通过透镜系统后,所有平面物点聚焦后的像面与理想像面不重合,而呈现为一个弯曲的像面,这种现象称为场曲。
cP21x<n 2. 场曲的描述
r|jBKq~ ;r;>4+zn\ 3. 场曲的表现形式
Cn9MboXX 4. 场曲的校正
.<P@6Jq 根据场曲的产生,可利用视场光阑的位置减小场曲。
ieyqp~+|4$ 五、 畸变
OOsd*nX/ 1. 畸变的概念
?s 0")R& 畸变是指物体通过镜头成像时,实际像面与理想像面产生的形变,或者说物体成像后,物体的像并非实际物体的等比缩放,由于局部放大率不等而使物体的像产生变形。
"Q23s" 畸变分为正畸变(枕行畸变)和负畸变(桶形畸变)。
d[(%5pw~zL 2. 畸变的描述
.bMU$ O1 3. 畸变的校正
E;a9RV| 可直接使用优化操作数DIMX来查看畸变的变量。
@[(%b{TE; 六、 色差
gn 9CZ 1. 色差的概念
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