（眼视光基础）5像差课件

Date1yy Date2yy Date3yy n无法完全将一个点或是一混合波长光成像还原 为一个点，而是一个模糊的弥散斑； n物平面的像不再是一个平面，而是一个曲面， 而且像相失去了相似性， n所有这些成像缺陷，称为称为像差 Date4yy 像差 实际成像和理想成像的偏差实际成像和理想成像的偏差 Date5yy 2) 色差:（1）位置色差 像差 （2）倍率色差 1) 球差 轴上物点的像差 3) 轴外物点的像差: （1）彗差 （2）像散 （3）场曲 （4）畸变 Date6yy 1、轴上物点的单色像差球差 此处光束 截面最小 由光轴上一物点发出的光线，经透镜折射后，不 同的光线与光轴交于不同的位置，称此现象为球差。 Date7yy Date8yy Date9yy 垂轴球差 轴向球差 在 右叫正球差。 在 左叫负球差。 Date10yy 消除球差的方法： 一般而言，完全消除球差是不可能的，但采取 一定的方法可以部分地消除球差。具体方法如下： 1、减小透镜的孔径。 2、选择恰当曲率半径的透镜。 3、正、负透镜组合。 Date11yy n球面镜片 n非球面镜片 Date12yy 2、轴外物点的单色像差慧差 Date13yy 轴外物点发出的宽光束经透镜折射后 在理想平面上不再交于一点而形成的状如彗星的亮斑 形状象彗星， 故称彗差. Date14yy Date15yy 消除彗差的方法： 1、减小透镜的孔径 可以部分地消除 彗差。 2、采用正、负透镜 组合的方法也可 以部分地消除彗 差，但不能同时 消除球差。 Date16yy 如果物点离轴较远，入射光束的倾斜角较大，即使它 发出的细光束，经过透镜后仍不能交于一点，而是变成象 散光束，此现象称为像散。如下图所示： x y 物平面 y o z 垂直于物平面 平行于物平面 3、轴外物点的单色像差像散 Date17yy （2）像散（轴外点细光束 ） 透镜 竖直面上的光线,交于 子午焦线.水平面上的 光线，交于弧矢交线 光轴 像散使轴外物点的像 变成两条分离的线 子午 焦线 弧矢 焦线 物点 物 面 像面 像的质 量最好 Date18yy 子午平面 弧矢平面 n子午平面：轴外物点和光轴所确定的平面。 子午平面内的光束称子午光束。 n弧矢平面：过主光线且与子午平面垂直的平面。 弧矢平面内的光束称弧矢光束 Date19yy Date20yy Date21yy 4、像面弯曲 垂直于光轴的较大物平面，经透镜后所成的清晰像面 不是平面而是一个抛物面， 此现象称为像面弯曲， 简称 场曲。如下图所示： 利用凸、凹透镜的适当组合就可以尽可能 的消除像面弯曲 ！ Date22yy 屏 幕 光轴 透镜 像点 轨迹 成清晰像 的最佳像面不为平面. Date23yy Date24yy Date25yy Date26yy 5、畸 变 当物体发出的光线与光轴成较大角度时，即使光束很 窄，像和物也不能保持几何相似，称此现象为畸变。如下 图所示： 畸变不影响像的清晰度，而只是物-像变化不成比例。 解决方法是减小光阑孔径 ！ Date27yy 桶形畸变 Date28yy Date29yy Date30yy 枕形畸变 Date31yy Date32yy 畸变的说明 n引起像的变形，不影响像的清晰度。 Date33yy 6、色 差 同一透镜对不同波长的单色光有不同的折射率，因而 不同色光有不同的焦距，从物点发出的不同色光不能在同 一点成像，称此现象为色差。如下图所示： Date34yy 1、位置色差 不同频率光波将会聚在光 轴上不同位置。 光 学 系 统 A 2、倍率色差 不同频率光波将会聚在像 平面不同位置。 A 光 学 系 统 Date35yy （1）位置色差 不同波长的光，焦距不同,像 的位置不同在1,2,3三截面 上,形成的光环半径不同. Date36yy （2）倍率色差 单个透镜的色差，无法消除。但是把一对不同材料 的凸、凹透镜胶合起来，可对选定的两种波长消除色 差。 不同 颜色的光 放大率不 同 Date37yy 总结：