4_第四章光学系统中的光阑.ppt

3、景像畸变 * 二、光学系统的景深 ★ 成像空间的景深： 在景象平面上所获得的成清晰像的物空间深度。 远景 平面 近景平面 入瞳中心： 物空间参数 的起算原点 出瞳中心： 像空间参数 的起算原点 * ★对准平面的弥散斑直径： ★景像平面的弥散斑直径： ★由相似三角形得： 两个因素：观测距离、极限分辨角 * ★ 正确透视距离：观察距离满足照片上各点对人眼睛的张角，与直接观察空间时各对应点对眼睛的张角相等。 眼睛 以下推导 不考虑正负号 以照相机为例，分析人眼看照片认为是清晰图像的情况： * ★对准平面上对应弥散斑的允许值： ★远景、近景到对准平面的距离： ★远景、近景到入瞳的距离： ★景像平面（照片）上弥散斑直径的允许值 * ★总成像深度——景深 ★物方孔径角U：轴上物点-入瞳边缘连线与光轴的夹角。 眼睛 2a * 例：照相机的原理图 * 光圈大小对于景深的影响 * 对于固定焦距和拍摄距离，使用光圈越小，景深越大 * 孔径光阑——光圈 相对孔径D/f′(入瞳直径与焦距之比) * 例1：现有一照相机，其物镜f′=75mm，现以常摄距离p=3m进行拍摄，光圈的相对孔径D/f′(入瞳直径与焦距之比)分别采用1/3.5和1/22，试分别求其景深。 解： * F/3.5 不同光圈的效果 F/11 F/32 * 1、使对准平面前的整个空间都能在景像平面上成清晰像： 即，远景深度： 三、特例 ★景深：自入瞳前距离a/ε处的平面起至无限远。 （对准平面） 近景位置： * 2、照相物镜调焦到无限远： END4 ★景深：自入瞳前距离2a/ε处的平面起至无限远。 （对准平面） 近景位置： * （一）长景深的照片 * * * * （二）短景深照片 * * * * 光阑位置对成像光束的影响 * 光阑位置对成像光束的影响 * 光阑位置对成像光束的影响 孔径光阑位置移动，对轴外成像光束有明显影响。 * 1、渐晕现象：像平面的边缘比中间暗（离轴物点）。 二、渐晕光阑 （Vignetting stop） * 渐晕光阑 * 渐晕光阑 * 渐晕光阑 * 渐晕光阑 渐晕光阑 * 渐晕光阑 轴外物点充满孔径光阑的光束被部分地拦截，称为“渐晕”。该光阑称为“渐晕光阑”，渐晕光阑多为透镜框。渐晕光阑的作用是参与限制轴外点成像光束。 * 渐晕光阑 “渐晕系数”： * 三、照相系统的光阑总结 3、感光底片边框，即视场光阑； 1、根据轴外光束的像质选择孔径光阑位置； 2、轴外点成像光束宽度取决于孔径光阑、渐晕光阑均有关； 4、孔径光阑一般为圆形，视场光阑为圆形或者矩形。 孔径光阑在物镜中的位置 * 第三节 望远镜系统中成像光束的选择 一、双目望远镜的组成 1、构成 转像 物镜、目镜的共同焦面上 * 2、光学参数 ★视觉放大率： ★视场角： ★物镜焦距： ★目镜焦距： ★出瞳直径： ★出瞳距离： 望远镜系统简化图 与人眼联用, 满足光瞳衔接原则 * ★目视光学系统的视角放大率： 远处物体经系统所成的像对眼睛张角 的正切，与该 物体直接对眼睛张角 的正切之比。 *概念区别：角放大率 复习：第二章 * 3、分划板 —— 视场光阑 分划板位于物、目两镜的共同焦面上： 入射窗、出射窗均在无穷远处， 分别与物、像面重合。 望远镜系统简化图 出 瞳 入 瞳 * hz物 hz目 hz分 1）物镜的左侧10mm； 2）物镜上； 3）物镜右侧10 mm 。 2、孔径光阑的位置： 二、望远镜系统中的光束限制 1、光瞳衔接原则： ——前面系统的出瞳与后面系统的入瞳重合。 ★ 追迹主光线 的投射高度 * 望远镜系统的光阑位置 实际系统中，物镜框前后10mm左右放置孔径光阑；分划板为视场光阑；孔径光阑对目镜成的像距即为出瞳距离lz6mm * hz物 hz目 hz分 1）光阑在物镜的左侧10mm（ω=4.25°）： 正切计算法 * 2）光阑在物镜上： 正切计算