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工業(yè)鏡頭該如何選擇

2019-11-21

工業(yè)鏡頭

工業(yè)鏡頭該如何選擇

不同工業(yè)鏡頭的成像質(zhì)量有著有著千差萬別, 就算是同一類型的工業(yè)鏡頭也是如此,這主要是由于材質(zhì)、加工精度和鏡片結(jié)構(gòu)的不同等因素造成的,同時(shí)也導(dǎo)致不同檔次的工業(yè)鏡頭鏡頭價(jià)格從幾百元到幾萬元的巨大差異。比較著名的如四片三組式天塞鏡頭、六片四組式雙高斯鏡頭。對于鏡頭設(shè)計(jì)及生產(chǎn)廠家,一般用光學(xué)傳遞函數(shù)OTF (Optical Transfer Function)來綜合評價(jià)鏡頭成像質(zhì)量,光學(xué)系統(tǒng)傳遞的是亮度沿空間分布的信息,光學(xué)系統(tǒng)在傳遞被攝景物信息時(shí),被傳遞之各空間頻率的正弦波信號,其調(diào)制度和位相在成實(shí)際像時(shí)的變化,均為空間頻率的函數(shù),此函數(shù)稱為光學(xué)傳遞函數(shù)。OTF一般由調(diào)制傳遞函數(shù)MTF(Modulation Transfer Function)與位相傳遞函數(shù)PTF(Phase Transfer Function )兩部分組成。


常見的像差有如下六種:

球差:由主軸上某一物點(diǎn)向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的單色圓錐形光束,經(jīng)該光學(xué)系列折射后,若原光束不同孔徑角的各光線,不能交于主軸上的同一位置,以至在主軸上的理想像平面處,形成一彌散光斑(俗稱模糊圈),則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為球差。


慧差:由位于主軸外的某一軸外物點(diǎn),向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的單色圓錐形光束,經(jīng)該光學(xué)系列折射后,若在理想像平面處不能結(jié)成清晰點(diǎn),而是結(jié)成拖著明亮尾巴的慧星形光斑,則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為慧差。


像散:由位于主軸外的某一軸外物點(diǎn),向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的斜射單色圓錐形光束,經(jīng)該光學(xué)系列折射后,不能結(jié)成一個(gè)清晰像點(diǎn),而只能結(jié)成一彌散光斑,則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為像散。


場曲:垂直于主軸的平面物體經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)所結(jié)成的清晰影像,若不在一垂直于主軸的像平面內(nèi),而在一以主軸為對稱的彎曲表面上,即最佳像面為一曲面,則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為場曲。當(dāng)調(diào)焦至畫面中央處的影像清晰時(shí),畫面四周的影像模糊;而當(dāng)調(diào)焦至畫面四周處的影像清晰時(shí),畫面中央處的影像又開始模糊。


色差:由白色物體向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出一束白光,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)折射后,各色光不能會聚于一點(diǎn)上,而形成一彩色像斑,稱為色差。色差產(chǎn)生的原因是同一光學(xué)玻璃對不同波長的光線的折射率不同,短波光折射率大,長波光折射率小。


畸變:被攝物平面內(nèi)的主軸外直線,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后變?yōu)榍€,則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為畸變?;兿癫钪挥绊懹跋竦膸缀涡螤?,而不影響影像的清晰度。這是畸變與球差、慧差、像散、場曲之間的根本區(qū)別。


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