球差也叫球面像差颁独,Spherical Abereation彩届,是指軸上物點(diǎn)發(fā)出的光束通過球面透鏡時(shí),透鏡不同孔徑區(qū)域的光束最后匯聚集在光軸的不同位置誓酒,在像面上形成圓形的彌散斑樟蠕,這就是球差。如圖所示如果使用定量的方法來計(jì)算球差的大小靠柑,它表示在不同光瞳區(qū)域商的光線入射到像面后在像面上與光軸的垂直高度的大小寨辩。由于絕大數(shù)玻璃透鏡元件都是球面,所以球差的存在也是必然性歼冰。由于球差的存在靡狞,使球面透鏡的成像不再具有完美性,球面單透鏡的球差是不可消除的隔嫡。二甸怕、球差的特點(diǎn)當(dāng)在軸上視場產(chǎn)生的時(shí)候,是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的像差腮恩。三梢杭、球差產(chǎn)生的原因由于透鏡的球面折射使具有一定高度的平行光束不能在一點(diǎn)傷聚焦所致;由于鏡頭的透鏡球面上各點(diǎn) ...
種類型的光學(xué)像差庆揪,他們強(qiáng)烈的影響著推掃式高光譜相機(jī)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性式曲。smile是一種光譜畸變妨托,主要是光譜儀的特性缸榛,而keystone是一種空間畸變,主要是前方物鏡的特性兰伤。下面的圖1說明了這一點(diǎn):圖1:推掃式高光譜傳感器上的Smile和keystone來源:www.yokoya1985.sakura.ne.jSmile如圖1所示内颗,Smile可以看作是傳感器在整個(gè)視場(FOV)上的光譜位移。如果用戶在其整個(gè)視場上對(duì)一個(gè)均勻的目標(biāo)成像敦腔,在視場中央和邊緣位置測量的光譜會(huì)有偏移均澳。這在排序應(yīng)用中,可能會(huì)產(chǎn)生很大的影響。例如找前,如果一個(gè)排序模型是由“圖像”中間的數(shù)據(jù)建立的(例如:在傳送帶中間)糟袁,則則在其他位置 ...
差躺盛,也叫彗形像差项戴,Coma Aberration,是軸外物點(diǎn)(或稱軸外視場點(diǎn))所發(fā)出的錐形光束通過光學(xué)系統(tǒng)成像后槽惫,在理想像面不能成完美的像點(diǎn)周叮,而是形成拖著尾巴的如彗星形狀的光斑,故對(duì)此光學(xué)系統(tǒng)的這種像差稱其為慧差界斜。如圖所示二仿耽、慧差的特點(diǎn)在邊區(qū)一帶光線形成亮度較低,虛散的大環(huán)形各薇,主光軸一帶光線形成高亮度清晰的小環(huán)形项贺。重疊后形成梨狀圓形,類似彗星拖尾峭判。如圖所示三敬扛、慧差產(chǎn)生的原因球面透鏡各光區(qū)成像的放大率不一致,導(dǎo)致各光區(qū)的焦點(diǎn)不同朝抖。是由軸外點(diǎn)寬光束的主光線與球面對(duì)稱軸不重合啥箭,而由折射球面的球差引起的。四治宣、慧差的種類慧差的種類很多急侥,分類方法不一,在彗形亮斑的朝向上可分為外向慧差和內(nèi)向慧差兩種侮邀;在產(chǎn)生 ...
示像散為軸外像差,但僅僅是與視場有關(guān)绊茧。視場越大铝宵,像散越明顯;若是發(fā)光點(diǎn)在在齊明點(diǎn)或者球心的位置华畏,則無像散鹏秋。三、像散產(chǎn)生的原因像散就類似于我們通常提到的散光亡笑,比如人眼的散光侣夷,指的是人眼看上下方向與左右方向的物體時(shí)清晰度不一樣,主要原因是人眼角膜在上下方向與左右方向彎曲不同仑乌,造成的屈光度不同百拓,這其實(shí)就像是人眼產(chǎn)生的像散琴锭。而我們所說的像差主要是在于透鏡光學(xué)系統(tǒng)成像后,像面上光斑的分布情況衙传。像散也正是鏡頭系統(tǒng)在上下方向與左右方向聚焦能力不同形成的决帖。四、消除像散的方法1. 采用折射率較高蓖捶,色散率較低的光學(xué)玻璃制造透鏡古瓤,并配制各種曲率的表面相互抵消2. 縮小光圈使用光束分析儀可以在成像位置觀察到光斑的形狀 ...
一腺阳、場曲的概念場曲落君,又稱像場彎曲,F(xiàn)ield Curvature亭引,顧名思義绎速,是指平面物體通過透鏡系統(tǒng)后,所有平面物點(diǎn)聚焦后的像面不與理想像平面重合焙蚓,而是呈現(xiàn)為一個(gè)彎曲的像面纹冤,這種現(xiàn)象稱為場曲。有時(shí)我們也理解為視場聚焦后像面的彎曲购公。如圖所示二萌京、場曲的特點(diǎn)在高斯成像面上進(jìn)行一定左右移動(dòng),可以明顯看到其像越偏離中心宏浩,像質(zhì)越差知残;而如在高斯成像面上進(jìn)行一定弧度的擺動(dòng),則可以發(fā)現(xiàn)像與中心同樣清晰比庄。換句話說求妹,讓成像面進(jìn)行前后移動(dòng),可以清晰的觀察到中心像與邊緣的像的像質(zhì)不同佳窑,不能保證同時(shí)清晰制恍。場曲與像散一般來說是同時(shí)產(chǎn)生,透鏡對(duì)平面物體能夠結(jié)成的雙重影像神凑,主像面為橫切線焦面净神,副像面為輻射線焦面。如果兩個(gè)像面不 ...
一鹃唯、畸變的概念畸變,Distortion薛躬,是指物體通過鏡頭成像時(shí)俯渤,實(shí)際像面與理想像面間產(chǎn)生的形變⌒捅Γ畸變只影響圖像的形狀八匠,不影響圖像清晰度,但在設(shè)計(jì)時(shí)要盡量減少或者避免趴酣,因?yàn)槿搜蹖?duì)圖像形變的響應(yīng)能力高于對(duì)清晰度的響應(yīng)梨树。如圖所示二、畸變的特點(diǎn)畸變是指圖像變形岖寞。枕形畸變:也叫絲卷型畸變抡四,如果鏡頭的邊緣放大率大于中間的放大率,就會(huì)發(fā)生枕形畸變仗谆,同心圓的像間距就不均勻指巡,即邊緣間距大于中間間距,矩形的像不再是矩形隶垮;桶形畸變:也叫樽型畸變藻雪,如果鏡頭的邊緣的放大率小于中間的放大率,就會(huì)發(fā)生桶形畸變狸吞。同心圓的像間距就不均勻勉耀,即邊緣間距小于中間間距,矩形的像不再是矩形蹋偏;如果沒有畸變便斥,像與物就是完全相似的。即同心圓 ...
色差枢纠,指顏色像差,是透鏡系統(tǒng)成像時(shí)的一種嚴(yán)重缺陷黎棠,由于同種材料對(duì)不同波長的光有不同的折射率京郑,便造成了多波長的光束通過透鏡后傳播方向分離。簡單來說葫掉,色差就是顏色分離帶來的光學(xué)系統(tǒng)的像差些举。色差分兩種,一種叫做軸向色差俭厚,另一種叫做垂軸色差户魏。本章我們只詳細(xì)介紹垂軸色差。二挪挤、垂軸色差的概念垂軸色差叼丑,Lateral Color,也叫做倍率色差扛门、橫向色差鸠信,指軸外視場不同波長光束通過透鏡聚焦后在想面上高度各不相同,也就是每個(gè)波長成像后放大率不同论寨,故稱為倍率色差星立。多個(gè)波長的焦點(diǎn)在像面高度方向一次排序爽茴,最終看到的像面邊緣將產(chǎn)生彩虹邊緣帶。如圖所示三绰垂、軸向色差產(chǎn)生的原因由于不同顏色的光波長不同室奏,則通過同一透鏡后的放 ...
像存在畸變、像差或離焦劲装,增大光路體積胧沫。使用PBS晶體PBS可以讓特定偏振方向的光穿過晶體,如圖所示占业,PBS可以使S光在PBS晶體中發(fā)生全反射到達(dá)LCOS绒怨,而P光穿過PBS晶體。反射光中S光發(fā)生反射離開光路谦疾,p光進(jìn)入成像光路南蹂。添加PBS晶體在光路中,可以實(shí)現(xiàn)光線垂直LCOS入射和出射餐蔬,這樣方便了后面光路的搭建碎紊。但PBS晶體往往不能將p光和s光完全分離,這會(huì)降低系統(tǒng)對(duì)比度樊诺。偏振片加PBS這可能是目前使用最多仗考,且成像效果較好的光路。幾乎沒有哪一個(gè)偏振片能實(shí)現(xiàn)輸出光的偏振方向完全平行于光軸词爬,出射光往往還有一些垂直于偏振片光軸的光強(qiáng)分量秃嗜。要實(shí)現(xiàn)出射光更好的線偏振性,偏振片透射效率往往會(huì)降低顿膨。根據(jù)需要锅锨,選 ...
候,都會(huì)產(chǎn)生像差恋沃。在效率方面必搞,當(dāng)反射表面是干凈且沒有缺陷的時(shí)候,棱鏡內(nèi)表面全反射的效率是100%囊咏,當(dāng)然還存在棱鏡入射面和出射面上玻璃-空氣交界處的菲涅爾損耗恕洲,但是可以通過在棱鏡入射面和出射面上鍍?cè)鐾改頊p少這一部分損耗。棱鏡相比于反射鏡還要一點(diǎn)好處梅割,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于一個(gè)給定的均勻的溫度變化環(huán)境之中時(shí)霜第,整個(gè)棱鏡會(huì)整體地?cái)U(kuò)張或者縮小,對(duì)于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)來產(chǎn)生的影響較小户辞,而當(dāng)使用反射鏡的時(shí)候泌类,由于反射鏡和固定反射鏡裝置由不同的金屬制成,所以會(huì)對(duì)溫度有不同的響應(yīng)底燎,從而相比棱鏡刃榨,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生更多更差的影響弹砚。您可以通過我們的官方網(wǎng)站了解更多的產(chǎn)品信息,或直接來電咨詢4006-888-532喇澡。 ...
遠(yuǎn)迅栅,難以校正像差殊校,所以可以通過減小離孔闌最遠(yuǎn)的透鏡的直徑晴玖,即增大漸暈光闌,來攔截這些影響像質(zhì)的有害光線为流。二呕屎、在Zemax中設(shè)置漸暈系數(shù)Zemax是通過VCX、VCY系數(shù)來縮放光瞳敬察,并且通過VDX秀睛、VDY系數(shù)來平移光瞳×觯縮放加平移蹂安,從而把原來的無漸暈的通光區(qū)域變換擬合到實(shí)際的通光的區(qū)域。即Px’ = VDX + Px(1- VCX)以及Py’ = VDY + Py(1- VCY)由于Zemax是使用高斯求積法的采樣算法來計(jì)算系統(tǒng)的MTF锐帜,在Zemax中設(shè)置漸暈可以把消除實(shí)際系統(tǒng)中被漸暈光闌阻攔的非有效光線對(duì)最終計(jì)算結(jié)果的影響田盈,這對(duì)于MTF的優(yōu)化來說非常重要,所以在使用Zemax設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)的時(shí)候 ...
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