照相机镜头的光学特性

1、另一方面，相机镜头及其光学特性、复习、相机的基本配置：镜头光圈快门快门取景器聚焦系统、复习、通常相机的基本类型120相机135相机110相机后取景器相机数码相机多镜头相机，主要内容是由于焦距和像比例三、相对孔径和光圈系数四、像面上的照度分布五、视角和像场角六、镜头分辨率七、景深和超焦距八、镜头加膜9、色差和畸变差，所有镜头具备的基本功能都相同，使光入射到照相机上，聚光在感光介质上形成鲜明的影像。 另一方面，镜头及其基本功能，一、镜头的基本功能，二、镜头的结构，一、镜头及其基本功能，一、镜头及其基本功能，一、焦距(Focal Length )，从镜头的物体侧节点到物体侧焦点的距离称为物体侧焦距。

2、 从透镜的像侧节点到像侧焦点的距离称为像侧焦点距离。 镜头的焦距基本上是从镜头中心到胶卷平面上形成的清晰图像的距离。二、焦距和图像的缩尺、二、焦距和图像的缩尺、二、图像的缩尺、三、对图像大小的影响，在a一定的情况下，即在物体的距离相等的条件下，f长，缩尺大f短时，缩尺小。 为了得到比例尺大的图像，可以采用航空照片、新闻照片等长距离镜头拍摄。 航空照片中的脸部照片比例尺分为两种，焦距和图像比例尺，焦距和图像大小的关系，三种，镜头按焦距进行分类，镜头的焦距和图像宽度的对角线长度之比f/d被分为标准镜头d/f=1短焦点(广角)镜头d/f1望远(望远)镜头d/f100mm 首先，质量好的长镜头价格高；

3、长镜头又大又重；第三，镜头焦距越长，相机必须越稳定地把握；第四，图像质量受大气环境的影响越大。 变焦镜头在一定范围内焦距可变。 1、相对光栅，定义：镜头的有效光栅d与焦距f之比，即d/f。 最大相对数值孔径，三，相对数值孔径和光圈系数，结论：场景亮度b一定时，像面照度与相对数值孔径的平方成正比。 从像面中心照度、2、像面中心照度与相对数值孔径的关系、3、相对数值孔径和光圈系数、像面中心照度式导出，将3、相对数值孔径和光圈系数、通过光束(F):单位时间内的面积的光能称为通过该面积的光束。 照度(E):反映了物体表面被照明的程度的物理量，实际上是每单位面积的光束： E=F/S。 亮度(B):光源表

4、面的某个方向上每单位面积的发光强度称为光源的亮度。像面中心照度式的导出、三、相对孔径率和光圈系数、进入镜头的光束：影像的光束：影像的照度：三、相对孔径率和光圈系数、像面中心照度式的导出：对照相机来说，三、镜头的光强度、光强度：表现镜头产生光学影像亮度的能力。 超强光强度透镜1:2.8以上强光强度透镜1:3.51:5.8普通光强度透镜1:6.31:9弱光强度透镜1:9以下、三、相对孔径和光圈系数、4、光圈系数、定义：相对孔径的倒数作为光圈系数。 国际系统许多国家和我国采用了该系统： 1.0、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32。 设计原则：相邻两个光圈的平方相差两倍。 结论

5、与相邻光圈系数对应的曝光时间相差两倍。 三、相对孔径率和光圈系数、光圈系数，例如拍摄某个场景时，f/为4，t=1/100秒，可以得到胶卷的适当曝光量，条件不变化的话，调整为f/8，此时的曝光时间是多少？结论：1)f/数值大2 )与相邻的光圈系数对应的曝光时间不同2倍。四、像面上照度分布、d、d、o、p、s、1、式导出的四、像面上的照度分布、2、分布规则、四、像面上的照度分布、3、控制措施和校正方法(1)在设计物镜的入射光瞳时，光束的倾斜大即，在设d =d时，(2)使用密度从中心向边缘减少的滤波器(3)上述两种方法一般能够将均匀性设为40%，进而根据制造商提供的不均匀性数据和实测参数进行最后的校

6、正(4) 用均匀的白板照片能检测像面上各点的校正参数(5)数码相机的校正、5、镜头的视场角和视场角、5、镜头的视场角和视场角、视场角：镜头在像面上能构成影像的范围称为视场角，其直径相对于镜头中心所成的角度称为视场角。 像场角：像清晰的圆形范围称为像场，相对镜头中心的直径的张角称为像场角。 图像宽度与摄像场角的关系：图像宽度一定的情况下，摄像场角的大小与物镜的焦距成反比。 在物体距离一定的情况下，图像的角越大，被拍摄的场景范围越大，但比例尺越小。 物镜按像面角分类，拍摄望远镜头245。 标准透镜45。 275。 广角透镜75。 2110。 广角镜头110。 2133。 超广角镜头133。 2，5

7、，镜头视角和视角，现代遥感中常用的概念，5，镜头视角和视角，视角，瞬时视角，线传感器相机IFOV， 定义：物镜识别被摄体的细节的能力，其大小由能在焦点平面上以1毫米宽度识别的相互平行的线数表示，单位为线对/mm。 六、镜头分辨率、二、影响镜头分辨率的因素，理想镜头(无像差)的角分辨率可以用瑞利基准来描述，六、镜头分辨率、在像面上可识别的最小尺寸是分辨率，相对孔径和像差是影响实际照相机物镜分辨率的主要因素镜头分辨率、三、分辨率测量方法、(一)目视法、注：综合分辨率总是小于镜头分辨率和胶卷分辨率，接近其中的最小值。 光源测试台板平行光管有物镜、六、透镜分辨率、(2)拍摄法、(3)光学传递函数、4、

8、影响分辨率测试结果的重要因素、砧板对比度测试时的光圈系数的大小、感光材料和清洗条件、六、透镜分辨率， 光通过透镜时损失透镜的反射透镜的加膜：减少反射光的干涉的原理：如果同一波长的两个反射光的强度相等，光路差为/2或/2的奇数倍，则两个光线被干涉抵消。 七、透镜加膜，a山与b谷相遇，振幅相等，方向相反，光强为零。 n n1 n2、a b，要解决的问题：如何使a、b的光强度相等？ 如何把a、b的光路差设为/2？ 七、透镜加膜，一、如何使光强度相等，光从折射率n1的介质到达折射率n2的介质时，有、有、有、(玻璃的折射率n2=1.5-1.7，n1=1.2-1.3 )，七、透镜的加膜，二、如何使用a、b

9、的光路由于加膜后透镜的颜色、相同介质对波长不同的色光具有不同的折射率，所以该加膜透镜无法完全消除各种色光的反射。 通常，膜的厚度和折射率由处于可见光光谱中段的波长的绿色光(=550nm )决定，但在这种情况下，可见光光谱两端的红色光和紫光也反射。 因此，所有这种胶卷镜头都带有紫红色。 多层膜。 七、镜片加膜拍摄有限距离的场景时，在场景前后的一定距离处，其构图很清晰。 将构成该鲜明影像的物体侧的深度范围称为景深，用D.F表示。、八、景深和超焦距、一、定义、二、景深式、八、景深和超焦距、二、景深式、八、景深和超焦距、构想： (1)用三角形求出b1、b2和b、d、的关系，(2)用镜头式求出a1和a2

10、的式。 3、影响景深的要因，(1)被摄体距离a越大，景深就越大。8、景深和超焦距、(2)光圈系数k越大，景深越大。 3、影响景深的因素，8、景深和超焦距，(3)焦距f越长，景深越小。 (4)模糊圆的大小所容许的越大，景深就越大。景深比例、3、影响景深的要因、8、景深和超焦距、4、超焦距(hyperfocal distance )、(1)定义：镜头在无限远对焦时，位于无限远的场面能够清晰地构成像，同时，距镜头某一距离h以上的全部八、景深和超焦距、(2)计算式、4、超焦距、八、景深和超焦距、(3)超焦距的应用、航空摄影中，使用超焦距清晰地拍摄地面场景。 通过利用超焦距，可获得最大景深。 当聚焦于a=H时，对照相机设计非常重要。 固定焦点(无法对焦)照相机利用超焦距设计其图像距离。 可调焦的相机以超焦距设计最短像距。 4、超焦距(hyperfocal distance )、8、景深和超焦距、1、色差、9、色差和失真差、原因：光学介质的折射率根据波长而不同，因此镜头的焦距根据波长而不同。 表现：纵向位移和横向位移。 产生、p，P1，P2，纵向色差，横向色差，