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光行天下 -> 光学镜头设计 -> 一路走来，我在哪里？我们又在哪里？ [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

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kimclps 2015-01-03 20:51

一路走来，我在哪里？我们又在哪里？

(3) "百分之多少良率是好的設計?"，這問題沒有一個簡單有統一標準的答案。比方說，一個月產百萬的產品，90%的直行良率算不算好的設計?那背後代表的是每個月要有10萬個鏡頭要更換零件、調整、甚至廢棄。或許要設計者、經營者討論後才決定是否投入或再修改。但一般的商用產品，有責任的設計者評估低於80%良率時，通常會選擇再努力。 {"qW~S90YO  
(4)中間一段有點多、有點雜，我只簡單的回覆樓主大概心中也有的概念。變焦不見得比定焦困難、高畫素不見得比低畫素困難；設計的困難度通常很大部分是來自於規格，這也是設計流程圖中最前端要做的工作之一。
kimclps 2015-01-03 21:13
(5) Seidel像差採用簡化展開的Snell定律，只要兩條光線就能算出各面的各項係數。但Sin角度展開只有1、3、5、7次方...等奇次項；還是所謂四階，樓主講的是偶次項非球面式子裏的4次項?如果是的話，該式裏的2次項本來就可以改寫進球面項[含conic係數那項]，含非球面項的3rd-order Seidel係數部分，計算的就是4次項的非球面係數部分。確切時間不知，二、三十年總有了。 K6 PC&+x  
(6)超過3rd-order的Seidel係數，有人研究、有人發表；但我個人認為那只是為了發表paper而做；已違將Seidel係數引入設計的三個本意。 bCe[nmE2  
7KYF16A4  
遥远的路 2015-01-03 21:15
kimclps:(3) "百分之多少良率是好的設計?"，這問題沒有一個簡單有統一標準的答案。比方說，一個月產百萬的產品，90%的直行良率算不算好的設計?那背後代表的是每個月要有10萬個鏡頭要更換零件、調整、甚至廢棄。或許要設計者、經營者討論後才決定是否投入或再修改。但一般的商用 ..(2015-01-03 20:51)嬀/color] [s& y_[S  
N'q/7jOy  
百分之二十的例子我只是想说明差距的存在，并不想纠结这个问题，原设计本身就好很大的问题，公差分析并不能对镜头的良率做出绝对全面的评估，有时候甚至是个陷阱，比如我说的20倍变焦的诸多问题，你通过公差分析是分析不出来的。我所说的是一般情况，一般情况变焦会比定焦困难，高像素会比低像素困难。 4$#ia F  
4<!}4   
kimclps 2015-01-03 21:32
(7) 個人認為，取得知識最低成本的地方是學校；只有在學校才會有人完整的教導我們一門課，訓練我們具有該學門的基本知識。學校不可能教我們十年、二十年後的技術；但是藉由當初習得的基本知識加上來自觀摩老師做學問或書本中培養出的邏輯、判斷、分析的能力，才能在工作多年後還能不斷的吸收新知識。出了校門，工作中別說有人完整的教你一門知識，遇見問題，能碰上幫你解答的人都不容易。知識到頭來還是基本的最重要，很多的變化都不脫基本的道理。離開校門，為生活努力，大都少和老師聯絡；但最少，午夜夢回，多給學校老師一點尊重吧。寫得太多了，新年快樂!
遥远的路 2015-01-03 22:26
kimclps:(5) Seidel像差採用簡化展開的Snell定律，只要兩條光線就能算出各面的各項係數。但Sin角度展開只有3、5、7方...等奇次項；還是所謂四階，樓主講的是偶次項非球面式子裏的4次項?如果是的話，該式裏的2次項本來就可以改寫進球面項[含conic係數那項]，含非球面項的3rd-order Seidel係 ..(2015-01-03 21:13)嬀/color] J}`$WL:  
^bgm0,M  
（5）不好意思，我说错了，是4阶4rd-order Seidel以上4rd-order Seidel，偶次的，奇次的没做过，，应该也差不多。 4)S?Y"Bs  
（6）我设计的时候K值和4rd-order Seidel的系数都会做相关计算 /[|md0,  
DT~y^h  
遥远的路 2015-01-03 22:30
kimclps:(7) 個人認為，取得知識最低成本的地方是學校；只有在學校才會有人完整的教導我們一門課，訓練我們具有該學門的基本知識。學校不可能教我們十年、二十年後的技術；但是藉由當初習得的基本知識加上來自觀摩老師做學問或書本中培養出的邏輯、判斷、分析的能力，才能在工作多年後還能 ..(2015-01-03 21:32)嬀/color] L&k$4,Z9  
WmBnc#>gK  
其实我是很尊重老师的，我只是想表达一下，伦理钻研得很深，跟设计还是有区别的，有冒犯到老师和科研学术人员的地方在此致歉，对不起。新年快乐。
moth 2015-01-03 22:59
设计过手机、CCTV、广角、车载，唯独变焦不敢碰·····
kimclps 2015-01-05 22:53
遥远的路:（5）不好意思，我说错了，是4阶4rd-order Seidel以上4rd-order Seidel，偶次的，奇次的没做过，，应该也差不多。 JASn\z  
（6）我设计的时候K值和4rd-order Seidel的系数都会做相关计算 ay.IKBXc  
 (2015-01-03 22:26)  2 {0VyLx  
#a:C=GV;4  
SIN角度展開算到[(角度)^3]/3!得到的是3rd-order Seidel係數；展開到[(角度)^5]/5!算得的是五階Seidel係數。SIN角度展開式中沒有[角度4次方的項目]，不瞭解樓主所說"4阶4rd-order Seidel以上4rd-order Seidel，偶次的，奇次的没做过，，应该也差不多。" ，的意思。
kimclps 2015-01-05 22:55
遥远的路:其实我是很尊重老师的，我只是想表达一下，伦理钻研得很深，跟设计还是有区别的，有冒犯到老师和科研学术人员的地方在此致歉，对不起。新年快乐。 (2015-01-03 22:30)  WP9=@X Z  
7_,X9^z  
沒事，應該不會有人計較。
遥远的路 2015-01-06 12:19
陶纯堪的理论只涉及到焦距，国内人做曲线也是用到焦距，但我们会去算主平面，而且这很重要，每个群都要去算，若以我们的算法，不去算每个群的主平面，那曲线是算得不精确的，这是我目前的看法，也是这两种算法很大的不同之处。
xull127 2015-01-06 16:46
遥远的路:陶纯堪的理论只涉及到焦距，国内人做曲线也是用到焦距，但我们会去算主平面，而且这很重要，每个群都要去算，若以我们的算法，不去算每个群的主平面，那曲线是算得不精确的，这是我目前的看法，也是这两种算法很大的不同之处。 (2015-01-06 12:19) j,Y=GjfGM  
.Kx5Kh {  
做变焦不可能不用主面的,很多都是主动制造利用2个进出主面分别的位置.....怎么可能只用焦距 DIY WFVh  
遥远的路 2015-01-06 20:52
xull127:做变焦不可能不用主面的,很多都是主动制造利用2个进出主面分别的位置.....怎么可能只用焦距 q o'1Pknz  
(2015-01-06 16:46)嬀/color] fQ<V_loP.@  
R +k\)_F  
福建那边有个光学场是没用到主平面去计算的，到目前为止，关于曲线的计算，我听了几个版本，有插值计算用拟合方程的，有写程序直接优化的，福建那边一个朋友说他们是没用到主平面的，来源是陶纯堪那本书，那书我几个星期前看了第二次，没去推导里面的任何公式的方式去看，随便看看，貌似我也没看到有关主平面的计算。
xull127 2015-01-07 12:25
遥远的路:福建那边有个光学场是没用到主平面去计算的，到目前为止，关于曲线的计算，我听了几个版本，有插值计算用拟合方程的，有写程序直接优化的，福建那边一个朋友说他们是没用到主平面的，来源是陶纯堪那本书，那书我几个星期前看了第二次，没去推导里面的任何公式的方式去看，随便看 .. (2015-01-06 20:52)  hd\iW7  
srUpG&Bcx  
哦。。。我说的是在设计过程中，几组的组合要考虑主面，焦距，光线走向，大致曲线走向等等。。我具体计算最终的曲线还是拟合的，但设计和优化的时候用上面这些定向模糊控制的
遥远的路 2015-01-07 19:26
xull127:哦。。。我说的是在设计过程中，几组的组合要考虑主面，焦距，光线走向，大致曲线走向等等。。我具体计算最终的曲线还是拟合的，但设计和优化的时候用上面这些定向模糊控制的(2015-01-07 12:25)嬀/color] aM~M@wS  
j&ddpS(s  
这就是差别，我们没有拟合这个词，是无误差的曲线计算，若用到拟合，可能就无法真正理解变焦与聚焦曲线的最根本产生原理，虽然可能计算结果不会差很多。
遥远的路 2015-01-07 22:25
kimclps: {])F%Q_#cD  
SIN角度展開算到[(角度)^3]/3!得到的是3rd-order Seidel係數；展開到[(角度)^5]/5!算得的是五階Seidel係數。SIN角度展開式中沒有[角度4次方的項目]，不瞭解樓主所說"4阶4rd-order Seidel以上4rd-order Seidel，偶次的，奇次的没做过，，应该也差不多。" ，的意思。 tNoo3&  
b> Iq k  
R@u6mMX{N,  
上个图比较直接，里面是偶次非球面的，非球面系数4rd-order term后就无法计算了，奇次非球面的应该也一样。
遥远的路 2015-01-07 22:30
xull127:哦。。。我说的是在设计过程中，几组的组合要考虑主面，焦距，光线走向，大致曲线走向等等。。我具体计算最终的曲线还是拟合的，但设计和优化的时候用上面这些定向模糊控制的(2015-01-07 12:25)嬀/color] ;lB%N t<,  
!LVWggk1  
陶的理论本身就存在问题，高斯公式是建立在主平面的基础上才成立，若不计算主平面，那是不正确的，只能说是一种近似求解，陶的理论甚至没有主平面的计算，其实由此可见，其变焦曲线的计算方法存在很大的问题，甚至著述者本身并不完全理解变焦曲线的本质，这是这套理论的重大缺陷。真是一种悲哀！ i-vhX4:bd  
x;?4AJ{  
poon 2015-01-08 10:29
楼主， 其实陶的书没有原理性错误。其实在研究变焦镜头设计的 可以看看betensky的一些论文。当然光学设计平衡非常困难。 有时候某个参数放宽一点点， 性能就有很大改变， 还有每个设计者有自己的理解。  总之学无止境， 多实践就能做得更加好。 MMN2X xS  
  我个人认为  你这个5片镜的设计不错， 体现了比较高的水平。 W7c(] tg.  
遥远的路 2015-01-08 12:03
poon:楼主， 其实陶的书没有原理性错误。其实在研究变焦镜头设计的 可以看看betensky的一些论文。当然光学设计平衡非常困难。 有时候某个参数放宽一点点， 性能就有很大改变， 还有每个设计者有自己的理解。  总之学无止境， 多实践就能做得更加好。 >eQ;\j  
  我个人认为& .. (2015-01-08 10:29) bHH{bv~Z  
PspH[db  
陶的理论的大纲公式之一是高斯公式，而高斯公式是基于主平面来求物距和相距，而陶的理论甚至没有给出多组态主平面的计算公式及其递推公式，这说明陶的理论没有推倒出这样的公式，其计算只是一种近似求解！而其能近似到何种程度，我个人认为其误差是很大的，毕竟光学是很精密的东西，像平面一旦移动0.01mm，解析度就会下降一般，在很多短焦镜头是这样，长焦会好点。很多人会用拟合的方法去减少这种计算误差，但能将误差降到多少，我就不知道了，毕竟整个变焦曲线和聚焦曲线，要计算的曲线表数字个数是要有几千个之多，是否每个都误差很小，还是让人怀疑。当然这种误差可能也是可以接受的，因为镜头由于公差的存在，每个镜头其焦距和主平面都会有点小差别，所以计算时无误差的计算，实际应用过程还是要通过软件区判别，我只是从理论的角度去探讨这个问题。 A,ttn5Sh?  
主平面的递推公式是很重要的公式，推倒出这样的公式，100个群组的变焦系统你也能计算其组合主平面在哪里，而且几乎只要用到很短很短的时间，不费吹灰之力。。 =QHW>v  
8  k9(iS  
strategy 2015-01-08 13:34
遥远的路:陶的理论的大纲公式之一是高斯公式，而高斯公式是基于主平面来求物距和相距，而陶的理论甚至没有给出多组态主平面的计算公式及其递推公式，这说明陶的理论没有推倒出这样的公式，其计算只是一种近似求解！而其能近似到何种程度，我个人认为其误差是很大的，毕竟光学是很精密的东 .. (2015-01-08 12:03)  JM!rop^  
M,"4r^%k  
陶老师的书是从高斯光学出发，阐述变焦的高斯本质，高斯光学的直接体现就是薄透镜系统，这种系统当然没必要去讨论主面，即使是真实的透镜组，也可以理解为有一定厚度的薄透组，只不过这个厚度可以理解为物像方之间的主面距离，而书中只不过是忽略了这个厚度而已；从高斯光学出发，只是从最原始、最“近似”、最理想的光学理论去理解变焦本质，真正的要考虑你说的这些精密的东西，是基于高斯理论的设计的后期阶段，最初的一阶计算本来就是高屋建瓴，不可能也没必要如此精密地描述。计算任何复杂系统主面位置只要追迹2条近轴光线而已，这是很简单的东西，但也说明主面本身就是高斯光学里的概念，更不能说书中没给出这样的公式就说它是近似求解了！ I~H:-"2  
陶老的书没有任何问题
xull127 2015-01-08 14:55
遥远的路:这就是差别，我们没有拟合这个词，是无误差的曲线计算，若用到拟合，可能就无法真正理解变焦与聚焦曲线的最根本产生原理，虽然可能计算结果不会差很多。 (2015-01-07 19:26) z1wy@1o'  
+:pjQ1LsJ  
这种曲线根据材料不同,R组合不同,即使每组结构不变.....材料变了,R变了,厚度变了,即使最终达到同样的结果....曲线也一定是不同的,这种曲线怎么可能一开始就精确推出无误差数据...能推出的只有方向.. `=0}+  
cdVh_"[  
并且任何一组他们的主面,焦面等实际使用都不是按照他们的近轴位置使用的,拿并非绝对消像差的单组镜头距离焦点很多时候不是近轴准确焦面,更不用说变焦的每组还残留像差的单组......如果曲线设计过程一开始就精确算出....从这个推出准确的结构数据....那设计也不用设计了..不是很奇怪么??? f?kA,!  
不是近轴的主面和焦平面,不是说不能计算,恐怕这种极其复杂烦琐的计算工作即使编程,用到设计工作里面,恐怕你心思放这里就没时间思考变焦镜头的原理了,人又不是机器,人的能力空间想象力在复杂系统中还没到那种地步,这也是为什么会出现这7种像差近似理论的原因.....人是无法同时设计同时脑子像计算机一样不停地类似优化那样去准确计算到所有光线改变路径,,,只能是大概.....如果可以,是人造人, -8;U1^#  
+168!Jw;  
Sx?IpcPSm  
设计过程中的和各组配合设计的曲线,只能是近似的或者仅仅具备一定精度的.....只有控制这种近似或者一定精度的曲线到最终所有材料和R,厚度等都固定之后,才能最后计算一次无误差的曲线....在此之前,任何0.1的变动,曲线都会变,不是平移,而是展开的多次项系数的微小变动....... ?.~E:8  
说白了主导设计的因素里的其中一项是很近似的曲线,而结果里有精确无误差曲线....精确无误差曲线一定是结果....而不是设计中就靠程序或者脑子配合程序推出来的...即使有能力推出,可惜到最后一个材料的微小误差选择材料就全部要翻盘重新来过了..要不到最后你还是得拟合最后一次. pt<!b0G  
^M6xRkI  
poon 2015-01-08 15:17
遥远的路:陶的理论的大纲公式之一是高斯公式，而高斯公式是基于主平面来求物距和相距，而陶的理论甚至没有给出多组态主平面的计算公式及其递推公式，这说明陶的理论没有推倒出这样的公式，其计算只是一种近似求解！而其能近似到何种程度，我个人认为其误差是很大的，毕竟光学是很精密的东 .. (2015-01-08 12:03)  de{@u<Y Zb  
a[d6@!  
不能说陶老师的有什么问题的， 书本是写给大家看的，不是什么研究课题。 只是跟日本人所奉行的计算方式不同罢了。
xull127 2015-01-08 15:24
poon:不能说陶老师的有什么问题的， 书本是写给大家看的，不是什么研究课题。 只是跟日本人所奉行的计算方式不同罢了。 (2015-01-08 15:17)  m/}(dT;  
5WJof`M  
都是近似理论,帮助我们理解....连7种相差的理论如果深究也是不完全和实际吻合的....但这种东西本来就是拿来给人做过度学习理解使用的.....
遥远的路 2015-01-08 18:25
xull127:这种曲线根据材料不同,R组合不同,即使每组结构不变.....材料变了,R变了,厚度变了,即使最终达到同样的结果....曲线也一定是不同的,这种曲线怎么可能一开始就精确推出无误差数据...能推出的只有方向.. A\Ax5eeL  
并且任何一组他们的主面,焦面等实际使用都不是按照他们的近轴位置使用的,拿并 ..(2015-01-08 14:55)嬀/color] H#P)n R M  
&dA{<.  
唉，怎么说呢，日本人是拿这种理论上无误差的计算结果去编写电子自动聚焦的程序，如果这条曲线你本身计算起来误差就很多，那你的软件判读系统无论怎么做都无法准确变焦与准确聚焦，镜头由于存在公差，所以其实每个镜头的曲线实际都是有点差别的，但这就像你设计镜头后的光学系统数据一样，这些公差也只是让镜头的光学系统所呈现的影像在设计值左右摆动。而无误差的曲线计算结果也是同样道理，就是镜头的理论曲线，倘若你计算的理论曲线本身就是偏的，那其中的问题就很明显了，偏得小倒影响不大，偏大了，大问题就来了。做光学系统应该有个理论基准，就像你设计出来的镜头一样，其它加工生产的公差所带来影响只是让它上下浮动，而变焦的曲线也是同样道理。
遥远的路 2015-01-08 18:26
xull127:都是近似理论,帮助我们理解....连7种相差的理论如果深究也是不完全和实际吻合的....但这种东西本来就是拿来给人做过度学习理解使用的.....(2015-01-08 15:24)嬀/color] ;{@jj0h;  
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日本人的理论可没跟你近似
遥远的路 2015-01-08 18:28
poon:不能说陶老师的有什么问题的， 书本是写给大家看的，不是什么研究课题。 只是跟日本人所奉行的计算方式不同罢了。(2015-01-08 15:17)嬀/color] fJjtrvNy)  
p_K` `JE  
陶老师引入的那套理论的问题就在于引导一堆做变焦镜头的人不去研究主平面的计算，让一堆变焦的人在计算一个近似结果。这个问题其实是很严重的。
遥远的路 2015-01-08 18:32
strategy:陶老师的书是从高斯光学出发，阐述变焦的高斯本质，高斯光学的直接体现就是薄透镜系统，这种系统当然没必要去讨论主面，即使是真实的透镜组，也可以理解为有一定厚度的薄透组，只不过这个厚度可以理解为物像方之间的主面距离，而书中只不过是忽略了这个厚度而已；从高斯光学出发 ..(2015-01-08 13:34)嬀/color] wEMh !jAbv  
f1Ak0s,zrc  
“高斯光学的直接体现就是薄透镜系统，这种系统当然没必要去讨论主面，”你这句话若放到日本人眼里几乎会把他们吓倒！！！！！！！！！
遥远的路 2015-01-08 18:35
xull127:这种曲线根据材料不同,R组合不同,即使每组结构不变.....材料变了,R变了,厚度变了,即使最终达到同样的结果....曲线也一定是不同的,这种曲线怎么可能一开始就精确推出无误差数据...能推出的只有方向.. Ol}^'7H  
并且任何一组他们的主面,焦面等实际使用都不是按照他们的近轴位置使用的,拿并 ..(2015-01-08 14:55)嬀/color] _x.!, g{  
l.DC20bs  
我们设计镜头一般会先把曲线计算出来，看是否合理，还要计算像差互补是否能互补，非常精确的计算是留在设计完成以后，这种计算不用编程，除开解方程的时间，算一个镜头也就半天时间，没你想的复杂。
strategy 2015-01-08 18:45
遥远的路:“高斯光学的直接体现就是薄透镜系统，这种系统当然没必要去讨论主面，”你这句话若放到日本人眼里几乎会把他们吓倒！！！！！！！！！ (2015-01-08 18:32)  l;4},N  
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我说的薄透系统是指高斯变焦里的紧靠的运动组份，因为书中都是用一个理想透镜来代替变焦、补偿组份，把前辈的东西理解透了，再来跟日人进行比较，要不然，路真的就遥远了
遥远的路 2015-01-08 18:49
strategy:我说的薄透系统是指高斯变焦里的紧靠的运动组份，因为书中都是用一个理想透镜来代替变焦、补偿组份，把前辈的东西理解透了，再来跟日人进行比较，要不然，路真的就遥远了(2015-01-08 18:45)嬀/color] f(Vr&X  
9M3XHj  
薄透镜！一个厚度为0的镜片，它的主平面可以是在其镜片外几百毫米外,这你可知道？很多书，有很多错的地方。
xull127 2015-01-09 16:09
建议别太纠结前人的理论,很多理论的贡献都是创建了方便我们理解的近似模型,而不是绝对的对错,也会不断进步   ..其实理想薄透镜本身.....不就是主面么....纠结主面是否脱离0厚度薄透镜，  还不如看薄透镜并不一定位于前后组之间,也可以负间隔,也可以在什么内部,这样结果就都一样了(更夸张的情况可以让理想透镜有厚度,厚度可以正,可以负,有进出不同的主面)..这些可以通过实际的构造创建间距是负数的镜头的组,薄透镜位于系统内部都可以的...这些都能随意控制的.... fi5x0El  
m+y5Q&;f  
至于曲线这个事情,是不是我理解的楼主的意思本身有什么误解,楼主是否能详细描述下过程 Z`L-UQJ .  
遥远的路 2015-01-09 19:16
xull127:建议别太纠结前人的理论,很多理论的贡献都是创建了方便我们理解的近似模型,而不是绝对的对错,也会不断进步 ..其实理想薄透镜本身.....不就是主面么....纠结主面是否脱离0厚度薄透镜，还不如看薄透镜并不一定位于前后组之间,也可以负间隔,也可以在什么内部 ..(2015-01-09 16:09)嬀/color] [sxJ<  
*V@>E2@  
点击首页的只看楼主，能看明白多少就多少吧，不明白的地方再问，码字累了
xull127 2015-01-10 13:58
遥远的路:点击首页的只看楼主，能看明白多少就多少吧，不明白的地方再问，码字累了 (2015-01-09 19:16)  L%h Vts'  
AK$h S M  
........
遥远的路 2015-01-11 11:36
xull127:建议别太纠结前人的理论,很多理论的贡献都是创建了方便我们理解的近似模型,而不是绝对的对错,也会不断进步 ..其实理想薄透镜本身.....不就是主面么....纠结主面是否脱离0厚度薄透镜，还不如看薄透镜并不一定位于前后组之间,也可以负间隔,也可以在什么内部 ..(2015-01-09 16:09)嬀/color] p!XB\%sv'"  
NHL -ll-R  
其实我也不知道你误解什么，所以我更不知道要怎么化解你的误解。曲线的问题，我所谈论的一个是曲线计算的问题，另一个就是曲线本质思想和设计理念的问题。 QcXqMx  
计算的问题，曲线的大纲公式之一都是高斯公式，这个陶引入的理论与日本人应用的伦理并无太大差异，问题在于高斯公式是建立在主平面的基础上去求解，而陶引入的理论并没有去推导主平面的公式，主平面的公式的推导并不是一个简单的问题，毕竟你要瞬间算出多个群组的主平面。陶的理论未引入主平面的推导公式，这就让很多人产生了误解，导致国内很多同行在计算变焦曲线的时候都未求解主平面就直接求解，这样的求解就产生了一个很大的问题，我认为。因为其实变焦系统里面有多个群组，有些群组它们的组合主平面可以在几百毫米外。所以，我认为国内很多人算的的曲线时间上不是理论上的曲线，而是一条近似曲线，但这种误差多大，不同人算出来的结果恐怕有很大的差别。日本人所计算的是理论曲线，是没有误差的。 KX|7mr90K  
另一个问题就是本质思想和设计理念的问题，曲线不单单只是曲线本身，它涉及到对变焦系统的理解。其实随便一个定焦镜头你都可以将它看成一个变焦系统，都可以计算其变焦曲线和聚焦曲线，这个我是抛开像差互朴，单从焦距计算上阐释。可能很多人会等镜头优化完成之后再去计算曲线，但实际上我们会在一开始就去计算曲线，和初始结构的像差在变焦时是否能够互补，看曲线分布是否合理，初始结构的倍率开发潜力大概有多大，若不做这样的分析，你可能会将一个开发潜力只有十倍左右的变焦镜头当初二十倍的去设计，而到最后却发现这是一个失败的设计。就如我帖子最后所举的例子。而从设计理念的角度剖析，曲线分布是否合理，这其实也反应了光焦度分配是否合理，而求得合理的光焦度分配又可反馈会曲线计算本身，推测合理的光焦度分配。比如还拿那个二十倍变焦镜头为例子，它的开发潜力只有十二部左右，那我要求把它开发到二十倍，那你就可以从曲线计算本身修改光焦度的分配，推测出合理的光焦度分配让其的开发潜力能达到二十倍。当然，我说的只是推测，即使你推测出来，你也未必能做到，因为当你将光焦度分配往你想要的方向优化时，这将是一个很困难很困难的过程，即使你完成了这种分配，那系统在变焦聚焦时像差也未必能互补，所以这个是抛开像差互补的角度的分析。我目前也无法达到这样的层次。
xull127 2015-01-12 07:36
遥远的路:其实我也不知道你误解什么，所以我更不知道要怎么化解你的误解。曲线的问题，我所谈论的一个是曲线计算的问题，另一个就是曲线本质思想和设计理念的问题。 =/|2f; Q  
计算的问题，曲线的大纲公式之一都是高斯公式，这个陶引入的理论与日本人应用的伦理并无太大差异，问题在于高斯公式是建立 .. (2015-01-11 11:36)  Jxq;Uu9  
Kc%GxD`  
陶的理论这么分析的话本身并没有错，还是建议别纠结，你说的主面在几百mm外，在他的理论里你也一样可以把间隔设置成－几百mm，最后结果都一样，是否灵活理解而已。‘ )PU_'n=>  
最后那段的思想本身没错，我本来比较纠结的是为什么你能在一开始就给出精确曲线，现在看到了，只是基于无相差分配可以给出，而不是真实引入实际像差和参数的结构，也就是这个无像差分配的曲线正式设计还要变的，这样就没什么问题。
遥远的路 2015-01-12 11:48
xull127:陶的理论这么分析的话本身并没有错，还是建议别纠结，你说的主面在几百mm外，在他的理论里你也一样可以把间隔设置成－几百mm，最后结果都一样，是否灵活理解而已。‘ Z#1 'STg  
最后那段的思想本身没错，我本来比较纠结的是为什么你能在一开始就给出精确曲线，现在看到了，只是基于无相差分 .. (2015-01-12 07:36) FVgE^_  
z+k[HE^S  
说来说去，你还是不明白我的意思。反正问题放在那里，那么显而易见，你们却不去解决，而是迂回的做修补的工作，外面的设计观念是接受不了我们这种修补的方法去计算曲线的。恐怕这就是日本光学设计与中国光学设计的最大区别，他们做东西出现了问题会寻求解决分方法，而我们，到目前为止，一直在回避！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！ `L=d72:  
我第二段着重强调的是理念，理念里的东西还是有很多变化的地方，但却具有很重要的指导意义。我开始时理解错了你所谓的无像差分配，现在想想，的确可以这么理解，而这也是变焦曲线的思想所在。 !I8m(axW  
9 :ubPqt  
dhf19822 2015-01-12 13:00
我觉着，拟合还是不拟合主要是否能看给出曲线的解析解？你用采样的4,5个点算出来，一个确定的函数关系（全部通过采样点），并且函数未知数都可以去确定，这样才算一个解析的函数关系式；否则其他的都是拟合曲线。 另外，用理想的主面或透镜来推导变焦曲线只是为了让你理解变焦规律、变焦思想，好的设计应该大致符合这样的结构规律。但实际上用这些理想的东西推导出来的东西，必须要考虑到相差平衡等各综合因素，实际的变焦曲线也不会完全符合理想的变焦曲线，拟合实际上也是一种综合去平衡的过程，尤其在采样点少的情况及光学理论不完备的情况下，拟合是一种必要的及必须的手段。 $1F$3"k  
w`Ss MI  
光学是一门实践性很强的艺术，理论水平及经验都很重要，日本人做的好，跟日本人的做事风格、专注是离不开的，一个工程师可以在一个行业一干几十年，设计经验，加工经验、装配经验、测试经验及积累都是必不可少的。
xull127 2015-01-12 16:14
遥远的路:说来说去，你还是不明白我的意思。反正问题放在那里，那么显而易见，你们却不去解决，而是迂回的做修补的工作，外面的设计观念是接受不了我们这种修补的方法去计算曲线的。恐怕这就是日本光学设计与中国光学设计的最大区别，他们做东西出现了问题会寻求解决分方法，而我们，到目 .. (2015-01-12 11:48) 6bacU#0o  
M#?^uu'  
请明确,理想透镜不是透镜,本来就是主面....和实际组完全无关.....没必要一个理论里没明确指出,但能灵活使用负间距的状况,就说他没有负间距 H ({Y  
我从不遵循常规理论去做事情,只把他们作为理解原理的跳板,实际证明常规理论都不完善,没错.....但他们的贡献在于建立了一个近似模型帮助你理解原理,而不是完美的描述... ^G*zFqa+`  
仔细想想,应该能发现其实他和你的理论根本没有违背或者冲突,   只不过是叫小猫还是小狗的问题 *Bj7\8cKC  
理想透镜本来也就没有主面和透镜分离这种事情.....理想透镜在那里,主面就在哪里,而不是透镜在那里,    所以理论的理想透镜都是主面不是透镜,也根本不存在理想透镜和主面分不分离这种事情  .....这个如果曲解了,可就没必要讨论了.  而且理想透镜(主面)本来就在任意位置可以,前后,内部,随便......和实际无关 'cpO"d?{  
到此完....不再回复....多谢楼主的说明，已理解你的方法 {$ (X,E  
%_>+K;<  
kR1dk4I4  
Z6F^p8O-  
dm+}nQI \  
$X;wj5oj  
遥远的路 2015-01-12 21:30
这个帖子走到了这里，其实我也很累，回复别人的回复是很累的一件事，在我这段时间跟大家交流上我感觉，各位对主平面似乎没怎么思考过，但其实个人认为这是一个很严重的问题，指导性的东西一旦出错，根基就不稳。在日本，计算主平面对于变焦系统的学习是相当重要的，美能达，尼康，佳能……各大光学公司的光学设计人员都是要求对主平面有一定认知的。高斯公式建立在主平面基础之上，你用高斯公式却不计算主平面，其中的问题可想而知。我最后举一例子，一个四主群的变焦镜头，一三群固定不动，二群移动变焦，四群补偿，起聚集作用。下面这组数据是1至3群在变焦过程中的主平面位置，前主平面是以L1R1为基准，后主平面是以3群最后一块镜片R2面为基准，单位是mm，如下 9_07?`Jr  
D |lm,  
1至3群后主平面    1至3群前主平面 33*NgQ;&~'  
-492.260     220.8067919 @ a$HJ:  
-536.013     241.198356 KXS{@/"-B  
-589.135     265.9121471 3SU:Xd(\o  
-655.003     296.5062035 ,;)1|-^nu  
-738.844     335.3905538 D{J+}*y  
-849.199     386.5018623 G=Qslrtg  
-1001.031     456.7397623 }p <p(  
-1223.182     559.4007168 -eA3o2'  
-1579.298     723.8282558 aglW\L T^  
-2243.030     1030.081803 :/1/i&a  
-3916.514     1801.870179 [|NgrU_.  
-16236.722     7482.171829 zq?Iwyo  
7379.169     -3405.308987 QSNLo_z  
2975.171     -1374.645671 eT4+O5t  
1850.679     -855.9434792 {Yp;R  
1336.289     -618.5144786 '~Z#h  P  
1041.380     -482.2691261 Mb2rHUr  
850.143     -393.8150364 "V>7u{T  
716.057     -331.7041159 :q+D`s  
616.813     -285.6508203 LM~,`#3 Ru  
540.374     -250.1063037 VHUOI64*  
479.676     -221.8132033 potb6jc?  
430.298     -198.7334131 ;44?`[oP  
389.334     -179.5263905 2Y2J)5,  
354.792     -163.2742119 u3Jsu=Nx-  
325.265     -149.3271665 02EbmP  
299.725     -137.2124354 ;?A?1q8*  
277.411     -126.5777015 /JOEnQ5X\!  
257.741     -117.1550368 N-+`[8@(P<  
240.265     -108.7370409 [8sL);pJO  
224.631     -101.1606416 pKM5<1J  
210.557     -94.29583221 "E><:_,\  
197.816     -88.0376756 IIW6;jS  
186.222     -82.30052082 KT5"/fv  
175.624     -77.01374854 ];|;")#=  
165.894     -72.11859431 nKoc%TNqe  
156.926     -67.56574369 TN=MZ{L  
148.629     -63.31348885 ke(LjRS  
140.929     -59.32629942 E7*z.3  
133.758     -55.57370284 B_B~Y8=3`  
127.062     -52.02939858 I2b\[d  
120.791     -48.67055111 8+b ?/Rn0  
114.902     -45.47722091 <^Hh5kfS'  
109.359     -42.4319028 r|bvpZV  
104.129     -39.5191488 +QqEUf<U*,  
99.183     -36.72525774 cX64 X  
94.495     -34.03801828 54A ndyeA  
90.044     -31.44649469 8")1,   
85.808     -28.94084734 L%7?o:  
81.770     -26.51218128 h.\9a3B:r  
77.913     -24.1524179 [}/\W`C  
74.222     -21.8541855 U73{Uv  
70.685     -19.61072549 KL4Z||n  
67.288     -17.41581155 _a"\g9{%*  
64.021     -15.26367955 z]NN ^pIa  
60.874     -13.14896651 TT(d CHft  
57.837     -11.06665707 [y>;  
54.903     -9.012036259 *(~=L%s  
52.062     -6.980647575 GUe&WW:Sqk  
49.309     -4.968255501 Mb I';Mq  
46.635     -2.970811734 >,8DwNuq  
44.036     -0.984424523 wec |~Rc-  
41.504     0.994669434 ((U-JeFW   
39.034     2.970130976 X3KP N  
36.622     4.945542762 ?hu$  
34.262     6.924432216 Y dgaZJs  
31.950     8.91029344 XK)qDg  
29.681     10.90660842 ;UU+:~  
27.451     12.91686777 N[~"X**x  
25.255     14.94459133 &}1PH% 6  
23.091     16.9933488 PZQb.QAn  
20.953     19.06678074 3 *o l  
18.839     21.16862019 W*hRYgaX3  
16.744     23.30271507 cTKj1)!z?X  
14.666     25.47305182 o3hsPzOQx  
12.599     27.68378046 pP&TFy#G+'  
10.542     29.93924143 T j7i#o  
8.489     32.2439946 Og`6>?>97  
6.438     34.60285088 Y9TaU]7]  
4.385     37.02090677 Z[baQO  
2.326     39.50358268 +_8*;k@F'  
0.256     42.05666523 m CFScT  
-1.827     44.68635463 "%aJ 'l2  
-3.929     47.39931775 k,xY\r$  
-6.053     50.2027479 !\a'GO[  
-8.204     53.10443257 d#N<t`  
-10.388     56.11283043 %Ot22a  
-12.610     59.23715921 i#t)tM"  
-14.874     62.48749656 ,X&lVv#  
-17.189     65.87489612 9S0I<<m  
-19.559     69.41152179 F/\w4T  
-21.992     73.11080364 s%nx8"   
-24.496     76.9876198 Z-RgN  
-27.079     81.05850956 H|4O`I;~(  
-29.752     85.34192426 nf5Ld"|%9  
-32.525     89.8585241 ,C88%k  
-35.409     94.63153101 #h@/~xr  
-38.418     99.68715053 G"bItdb  
-41.567     105.0550789 }fW@8ji\  
-44.872     110.7691164 Z8P{Cr~U9  
-48.353     116.8679139 |?CR|xqT  
-52.032     123.3958872  ZqQJFyV*  
-55.935     130.4043463 DFKU?#R  
-60.090     137.9528988 p4;A[2Ot`:  
-64.533     146.1112114 W8Z&J18AU  
-69.302     154.9612375 Gb6t`dSzz  
-74.447     164.6000641 sO~:e?F  
-80.024     175.1435886 YFD'&N,sx  
-86.101     186.7313193 q/Dc*Qn m  
-92.760     199.5327262 k&4@$;Ap  
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-168.647     349.6221746 klduJ T >  
-187.258     387.0586076 |?n=~21"1O  
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-237.121     487.8970953 6D,xs}j1  
-271.709     558.1376136 Y,OSQBgk  
-316.641     649.6061526 [vkz<sL"  
-377.467     773.6816161 *a*\E R  
-464.562     951.6424869 E.]sX_X?  
-599.838     1228.425073 "ZDc$v:Qa  
-838.946     1718.159777 L;=:OX 0  
-1376.869     2820.715188 {dV#"+  
-3713.479     7612.04972 (i^3Lw :  
5564.002     -11414.89854 76a+|TzR  
1609.233     -3305.008862 3!M;Z7qF]  
946.634     -1946.724626 $E@L{5Yt  
673.327     -1386.792855 N!>Gg|@~  
524.028     -1081.169703 z5PFppSQ  
n*G[ZW*Uc  
&K5wCNX1  
可以发现主平面的位置变化时极大的，若你不去计算主平面，在求解4群的位置时问题就很大了，物距为无穷远当然影响不大，但物距是1米，0.1米呢，其中的问题大家自己去思考吧。本帖子暂时回复到这里，很累了，休息一下。 uBI?nv,  
iva&W  
我再阐述一下理想透镜的问题，大家会把理想透镜当成主平面，但是这就像经典物理理论一样，它只适合在宏观世界里应用，到了微观世界，就会出现一系列问题，理想透镜本身就有其局限性，在变焦曲线的计算中，若还把镜片群组间间隔的变化所带来的主平面的变化以理想透镜去看待，那就相当于在微观世界中使用经典物理理论一样。
遥远的路 2015-01-12 22:07
xull127:请明确,理想透镜不是透镜,本来就是主面....和实际组完全无关.....没必要一个理论里没明确指出,但能灵活使用负间距的状况,就说他没有负间距 Qi`Lj5;\F  
我从不遵循常规理论去做事情,只把他们作为理解原理的跳板,实际证明常规理论都不完善,没错.....但他们的贡献在于建立了一个近似模型帮助你 .. (2015-01-12 16:14)   $6w[h7  
mh;<lW\K/Z  
回复看本帖后面
遥远的路 2015-01-12 22:56
dhf19822:我觉着，拟合还是不拟合主要是否能看给出曲线的解析解？你用采样的4,5个点算出来，一个确定的函数关系（全部通过采样点），并且函数未知数都可以去确定，这样才算一个解析的函数关系式；否则其他的都是拟合曲线。 另外，用理想的主面或透镜来推导变焦曲线只是为了让你理解变焦规律 .. (2015-01-12 13:00)  S 4uX utd  
4E]w4BG)  
日本设计师的精神是我最为敬佩的，而不是他们的设计，精神才是最重要的。
dhf19822 2015-01-13 10:13
赞！，贵在多交流，光学上本来就有很多似是而非的东西，关键是设计流程跟理念，这一点我比较赞同子在川上 张工的看法。
遥远的路 2015-01-13 11:54
我再阐述一下理想透镜的问题，大家会把理想透镜当成主平面，但是这就像经典物理理论一样，它只适合在宏观世界里应用，到了微观世界，就会出现一系列问题，理想透镜本身就有其局限性，在变焦曲线的计算中，若还把镜片群组间间隔的变化所带来的主平面的变化以理想透镜去看待，那就相当于在微观世界中使用经典物理理论一样。
马上登录哦哦 2015-01-19 11:11
遥远的路:我再阐述一下理想透镜的问题，大家会把理想透镜当成主平面，但是这就像经典物理理论一样，它只适合在宏观世界里应用，到了微观世界，就会出现一系列问题，理想透镜本身就有其局限性，在变焦曲线的计算中，若还把镜片群组间间隔的变化所带来的主平面的变化以理想透镜去看待，那就相 .. (2015-01-13 11:54)  Ji4xor  
xR;>n[6  
不是经典物理出问题，而是不可能把所有外界因素例子举尽，也不是人的变焦理论有问题，你加了个实际条件就完美了，人是教你算问题的方法，不是教你把每个问题都解决。你知道了1+1=2，然后你说一头牛+一头猪不等于2头牛或者两头猪，所以你提出1+1=2 有问题了，你错了吗？没错，1+1=2 错了吗？没错，那谁错了？没人错。那为什么会有矛盾？ 因为你知识不够！
遥远的路 2015-01-19 18:30
马上登录哦哦:不是经典物理出问题，而是不可能把所有外界因素例子举尽，也不是人的变焦理论有问题，你加了个实际条件就完美了，人是教你算问题的方法，不是教你把每个问题都解决。你知道了1+1=2，然后你说一头牛+一头猪不等于2头牛或者两头猪，所以你提出1+1=2 有问题了，你错了吗？没错，1+1= ..(2015-01-19 11:11)嬀/color] 8<V6W F`e  
Ff6l"A5  
我觉得这越来越有趣，我像一个在国外学习了先进技术的人，然后我发现国内很多人在这项技术中走了偏路，我拼命指出偏离的地方在哪里，又带些隐晦，希望这群人能认识错误与不足所在，然后走向正轨，但我现在却发现这些人中其中很多却固执己见接受不了外面的思想，我心中最后只能发出悲哀二字。
马上登录哦哦 2015-01-20 14:52
遥远的路:我觉得这越来越有趣，我像一个在国外学习了先进技术的人，然后我发现国内很多人在这项技术中走了偏路，我拼命指出偏离的地方在哪里，又带些隐晦，希望这群人能认识错误与不足所在，然后走向正轨，但我现在却发现这些人中其中很多却固执己见接受不了外面的思想，我心中最后只能发 .. (2015-01-19 18:30)  }jL_/gvgy  
Cn\5Vyrl  
限制光学发展肯定不是理论，这套理论已经很完善并且很久很久了，你以为你学到的一点点东西是国内没有的？你有仔细看过任何一本基本的光学设计的书没有？你看看你提的观点哪本书里面没有介绍过？变焦镜头真的是你先算好了再设计的么？我怀疑你是真的做过吗？
遥远的路 2015-01-20 21:29
马上登录哦哦:限制光学发展肯定不是理论，这套理论已经很完善并且很久很久了，你以为你学到的一点点东西是国内没有的？你有仔细看过任何一本基本的光学设计的书没有？你看看你提的观点哪本书里面没有介绍过？变焦镜头真的是你先算好了再设计的么？我怀疑你是真的做过吗？(2015-01-20 14:52)嬀/color] M+|J;caX  
VG=mA4Dd  
你自己去想，按你的逻辑是苹果的ISO系统源代码有发表在教科书里，英特尔的芯片技术有发表在教科书里，微软的软件代码有发表在教科书里……它们的原理无不书里都有提到过，但问题是只是原理。而我提的观点也是如此，主平面的计算每本书都有提到过，但是我可以说你就是算不出来，书本提到的是再简单不过的东西，如同E=mc^2，谁都知道这个公式，但有几个国家能造出核弹？你能把一个四个群组的变焦镜头从短焦到长焦分100段，每一段里面1群和2群组合主平面，1群、2群和3群组合主平面，1群、2群、3群、4群组合主平面先算出来再说，这还是第一步。不然就自己多推导，不过方向不对，你可能一辈子也推导不出来，至少在我目前所看过的十几本书里，没找到过这样的公式。  %"jp':  
我看书都走马观花，只读懂原理，不在乎细节，但遇到我觉得很重要的东西，我可以研究数月，数年，直到完成研究为止。自己独创一套校正像差的方法，以够我今生之用，甚至可以在某些领域挑战群雄，不落下风，至少在过去一年面对很多设计师和设计公司情况是这样。讲理论我讲不过你们，但实际设计我可以击败很多人。 m)1+D"z  
你可以怀疑，我无所谓，我们的镜头很多都是几个人共同设计的结果，而不是一个人独立设计的结果，即使变焦也有一些是这样。即使是本帖的5GIR共焦镜头，初始结构也是我们总工给的，但这是一个很初始化的结构，跟设计指标还差八千里路，这个结构给别人，恐怕能做到我那个水平的人为数不多。 swTur  
是否先计算再设计，信不信由你，反正我的朋友，与我共事的人，我的工作伙伴相信就行，不需要你相信。但我估计你并没有明白我的意思，我给别人的回复已经写的很清楚，开始的计算只是为了分析镜头的开发潜力，曲线是否合理，光焦度分配是否合理，像差是否能互补，而不是去计算整个镜头的设计。 kq4ii`zi8  
_\ &N<  
h>a/3a$g  
W2`/z)[*>  
\/8oua_)  
wlopt 2015-02-13 15:19
都是高手啊
ds1234567 2015-02-13 21:58
楼主说的对，有一个设计师就有变焦系统光焦度分配程序，他设计的产品竞标成功。 ;1MRBk,  
我早就听说阿贝还有公式没外泄，德国用于显微镜色差校正。也有人说俄罗斯变焦镜比尼康的好，问题出在计算公式上。光学镜头设计史上，开创品牌的都是数学家、兼光学专家。 ll^#I/  
c$fYK  
窗外面吹来一阵清风， ~lQ<#*wl  
裹夾着山那边、海那边湿润的空气。 ?= R C?K  
或许他经历了遥远的路， +EOd9.X\~  
难以携带花的芳香， 3 q^^Os  
但他却沁人肺腑， + t JEG:  
使人精神为之一爽。 ,7/F?!G!J  
<tn6=IV  
老夫子总是对的， +M{A4nYY|1  
书本总是对的， #wS/QrRE  
可是未来， L#~z#  
却交给稚嫩， %2ZWSQD  
交给实践。 ;!9-I%e  
z#u<]] 5  
当你躺在草地上， it)!-[:bm  
看云卷云舒， 7Ap==J{a  
或许会明白路在哪， Q13>z%Rge  
我是谁，家在哪。
遥远的路 2015-02-14 19:04
ds1234567:楼主说的对，有一个设计师就有变焦系统光焦度分配程序，他设计的产品竞标成功。 @q++eGm\Q  
我早就听说阿贝还有公式没外泄，德国用于显微镜色差校正。也有人说俄罗斯变焦镜比尼康的好，问题出在计算公式上。光学镜头设计史上，开创品牌的都是数学家、兼光学专家。 !wr2OxK*  
窗外面吹来一阵清风， jA,| .P>  
裹夾 ..(2015-02-13 21:58)嬀/color] SadffAvSA{  
?Vo/mtbY5X  
路,我知道在哪里,怎么走,我会沿着我该走的轨迹继续向前走. )9~-^V0A^>  
感谢!
小凡 2015-02-15 12:39
前辈学习了
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