透鏡像差像差介紹
透鏡像差可分為兩大類(lèi),即單色像差和彩色像差。
透鏡的單色像差有5種,分別是球差、彗差、像散、場(chǎng)曲率和畸變,它們影響著目標(biāo)圖像的相似性。
下面介紹五種不同類(lèi)型的單色像差。
1球差
這是由于透鏡球面上各點(diǎn)的冷凝功率不同而引起的。從理論上講,來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)處的平行光線應(yīng)該會(huì)聚在焦點(diǎn)上。然而,由于近軸光線和遠(yuǎn)軸光線的會(huì)聚點(diǎn)不一致,因此會(huì)聚的光線不會(huì)形成一個(gè)點(diǎn),而是圍繞光軸對(duì)稱(chēng)的同心圓。這種像差稱(chēng)為球差。球差的存在造成了成像的模糊,從下圖可以看出,這種模糊與光圈的大小有關(guān)。當(dāng)光圈很小時(shí),由于光闌阻擋了遠(yuǎn)軸光,混淆圓的直徑也很小,圖像就會(huì)清晰。當(dāng)孔徑較大時(shí),混淆圓的直徑較大,圖像會(huì)變得模糊。
必須注意的是,這種由球差引起的圖像模糊與景深的模糊是完全分開(kāi)的,不應(yīng)混淆。通過(guò)復(fù)合透鏡或非球面鏡可以程度地消除球差。在相機(jī)鏡頭中,光圈數(shù)增加1(光圈減少1),球差減少一半。拍攝時(shí),只要光線條件允許,我們可以考慮使用較小的光圈來(lái)減少球差的影響。
透鏡像差(上)
2彗差
它是離軸成像時(shí)產(chǎn)生的一種像差。平行光束從光軸外的一點(diǎn)發(fā)射到透鏡上。通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)后,它不會(huì)在像面上形成一個(gè)點(diǎn)的圖像,而是形成一個(gè)不對(duì)稱(chēng)的漫射光斑。這個(gè)擴(kuò)散點(diǎn)的形狀像彗星。從中心到邊緣拖動(dòng)一條細(xì)到粗的尾巴,頭端是明亮而清晰的,尾端是寬的、暗的、模糊的。這種由離軸光束引起的像差稱(chēng)為彗差。彗差的大小與孔徑和視場(chǎng)有關(guān)。我們也可以采用較小的光圈來(lái)減少彗差對(duì)成像的影響。
三。散光
它也是一種離軸像差。與昏迷不同,散光只與視野有關(guān)。由于離軸光束的不對(duì)稱(chēng)性,離軸點(diǎn)的經(jīng)向細(xì)光束的會(huì)聚點(diǎn)(即透鏡的直徑方向)與矢狀細(xì)光束的會(huì)聚點(diǎn)(透鏡的圓弧方向)不同。這種現(xiàn)象稱(chēng)為散光。散光可以理解為眼睛的散光。有散光的眼睛實(shí)際上在兩個(gè)方向上的透鏡曲率不一致,導(dǎo)致所看到的點(diǎn)分散成一條短線。
像散也大大降低了離軸成像的圖像質(zhì)量。像散的大小只與視角有關(guān),與光圈無(wú)關(guān)。即使光圈很小,也不可能在子午線和矢狀方向同時(shí)獲得非常清晰的圖像。在廣角鏡頭中,由于視野較大,散光更為明顯。拍攝時(shí),我們應(yīng)該盡量把拍攝對(duì)象放在屏幕中央。這似乎與構(gòu)圖要求不把主要的表現(xiàn)對(duì)象放在繪畫(huà)的中心相沖突。如何掌握,要看實(shí)際情況。
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