第四章 光學(xué)系統(tǒng)中的光闌和光束限制

1、問(wèn)題的提出：?jiǎn)栴}的提出：利用作圖法求像時(shí)，如果系統(tǒng)口徑不夠怎么辦？光學(xué)零件的口徑與兩個(gè)因素相關(guān)：l 成像光束的大小l 成像光束的位置 第四章第四章 光學(xué)系統(tǒng)中的光闌和光學(xué)系統(tǒng)中的光闌和光束限制光束限制 照相系統(tǒng)的光闌照相系統(tǒng)的光闌望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中成像光束的選擇望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中成像光束的選擇 顯微鏡系統(tǒng)中的光束限制與分析顯微鏡系統(tǒng)中的光束限制與分析光學(xué)系統(tǒng)的景深光學(xué)系統(tǒng)的景深實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)不是理想光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)元件的尺寸是有限度的，必須適當(dāng)選擇參與成像的光束大小和位置，以保證成像質(zhì)量。光闌光闌一、光一、光 闌闌光闌：光闌： 限制成像光束的光孔，或者是限制成像范圍的光孔限制成像光束的光孔，或者是限制成像范圍

2、的光孔或金屬框或金屬框,可分為可分為孔徑光闌和視場(chǎng)光闌?？讖焦怅@和視場(chǎng)光闌。4.1 4.1 光光 闌闌L：照相鏡頭：照相鏡頭A： 可變光闌可變光闌B：感光底片：感光底片光闌在光學(xué)系統(tǒng)中的作用：光闌在光學(xué)系統(tǒng)中的作用： 決定能通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光束；決定能通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光束； 決定系統(tǒng)的視場(chǎng)；決定系統(tǒng)的視場(chǎng)； 限制光束中偏離理想位置最大限制光束中偏離理想位置最大 的一些光線(xiàn)，以改善成像質(zhì)量；的一些光線(xiàn)，以改善成像質(zhì)量； 攔截系統(tǒng)中有害雜散光；攔截系統(tǒng)中有害雜散光；二、孔徑光闌限制軸上物點(diǎn)成像光束寬度、并有選擇軸限制軸上物點(diǎn)成像光束寬度、并有選擇軸 外物點(diǎn)成像光束位置作用的光闌外物點(diǎn)成像光束位置作用的

3、光闌1 1、定義、定義(2) 孔徑光闌對(duì)軸外點(diǎn)成像光束的選擇孔徑光闌對(duì)軸外點(diǎn)成像光束的選擇(1) 孔徑光闌對(duì)軸上點(diǎn)光束寬度的限制孔徑光闌對(duì)軸上點(diǎn)光束寬度的限制可以是系統(tǒng)中某個(gè)透鏡的鏡框，也可以是專(zhuān)門(mén)設(shè)置的光闌?？梢允窍到y(tǒng)中某個(gè)透鏡的鏡框，也可以是專(zhuān)門(mén)設(shè)置的光闌。-uu-uu-uu-uu圖圖4-2 孔徑光闌對(duì)軸上物點(diǎn)光束的限制孔徑光闌對(duì)軸上物點(diǎn)光束的限制限制軸上物點(diǎn)成限制軸上物點(diǎn)成像光束寬度像光束寬度孔徑光闌在光組中的位置也不同，則限制成像光束方式的不同。透鏡框?yàn)榭讖焦怅@-u1AA-u2121為孔徑光闌-u1AAA21-u1-u2A2為孔徑光闌A ABC射光線(xiàn)的入口。射光線(xiàn)的入口。 孔徑光闌孔徑

4、光闌經(jīng)其前面的透鏡或透鏡組經(jīng)其前面的透鏡或透鏡組在光學(xué)系統(tǒng)物空間所在光學(xué)系統(tǒng)物空間所成的像。成的像。出射光線(xiàn)的出口。出射光線(xiàn)的出口。孔徑光闌經(jīng)孔徑光闌經(jīng)其后面的透鏡或透鏡組其后面的透鏡或透鏡組在光學(xué)系統(tǒng)像空間所成在光學(xué)系統(tǒng)像空間所成的像。的像。 通過(guò)入瞳中心的光線(xiàn)。通過(guò)入瞳中心的光線(xiàn)。 主光線(xiàn)（或其延長(zhǎng)線(xiàn)）必須通過(guò)入瞳、孔徑光闌、主光線(xiàn)（或其延長(zhǎng)線(xiàn)）必須通過(guò)入瞳、孔徑光闌、 出瞳的中心。出瞳的中心。3 3、入射光瞳和出射光瞳、入射光瞳和出射光瞳（圖（圖4-4）主光線(xiàn)主光線(xiàn)入瞳入瞳孔徑光闌（出瞳）孔徑光闌（出瞳）4、孔徑光闌位置及安放原則、孔徑光闌位置及安放原則l孔徑光闌的安置通常和物鏡鏡框重合

5、或在物鏡附近，這徑光闌的安置通常和物鏡鏡框重合或在物鏡附近，這可使同樣孔徑角的情況下，物鏡的尺寸較小?？墒雇瑯涌讖浇堑那闆r下，物鏡的尺寸較小。ABUmax入瞳BAUmax入瞳ABUmax入瞳：視場(chǎng)光闌經(jīng)其前面的光組在物空間所成的像視場(chǎng)光闌經(jīng)其前面的光組在物空間所成的像視場(chǎng)光闌經(jīng)其后面的光組在像空間所成的像視場(chǎng)光闌經(jīng)其后面的光組在像空間所成的像主光線(xiàn)與光軸間的夾角。主光線(xiàn)與光軸間的夾角。 在物空間，入射窗邊緣對(duì)入瞳中心所張的角度。在物空間，入射窗邊緣對(duì)入瞳中心所張的角度。 在像空間，出射窗邊緣對(duì)出瞳中心所張的角度。在像空間，出射窗邊緣對(duì)出瞳中心所張的角度。能清晰成像的物面范圍稱(chēng)為光學(xué)系統(tǒng)的能清晰

6、成像的物面范圍稱(chēng)為光學(xué)系統(tǒng)的物方視場(chǎng)物方視場(chǎng)，相應(yīng)的像面范圍稱(chēng)為相應(yīng)的像面范圍稱(chēng)為像方視場(chǎng)像方視場(chǎng)。限制物平面上或物空間中成像范圍的光闌限制物平面上或物空間中成像范圍的光闌某一光組，當(dāng)其孔徑光闌（入瞳或出瞳）確定后，可由下述方法確定視場(chǎng)光闌： (1) 先用計(jì)算法或作圖法求出每一光闌被它前面光組所成的像。(2) 再由入瞳中心向各光闌在物空間所成像的邊緣引光線(xiàn)，找出其中對(duì)入瞳中心張角最小的那個(gè)光闌像，與此張角最小的光闌像對(duì)應(yīng)的那個(gè)光闌即為視場(chǎng)光闌。D1D1D2D2D3D3孔徑光闌入瞳視場(chǎng)光闌123L：照相鏡頭：照相鏡頭A： 可變光闌可變光闌B：感光底片：感光底片4.2 4.2 照相系統(tǒng)中的光闌照相

7、系統(tǒng)中的光闌圖圖4-9a 可變光闌對(duì)成像光束的影響可變光闌對(duì)成像光束的影響D漸暈光闌漸暈光闌漸暈系數(shù)：漸暈系數(shù)：斜光束在子午面內(nèi)光束斜光束在子午面內(nèi)光束寬度與軸上點(diǎn)光束的口徑之比：寬度與軸上點(diǎn)光束的口徑之比：漸暈：漸暈：由于軸外點(diǎn)發(fā)出的充由于軸外點(diǎn)發(fā)出的充滿(mǎn)入瞳滿(mǎn)入瞳 的光束被光學(xué)系統(tǒng)中的光束被光學(xué)系統(tǒng)中的其他光孔或框所遮攔，造的其他光孔或框所遮攔，造成軸外點(diǎn)實(shí)際成像光束寬度成軸外點(diǎn)實(shí)際成像光束寬度小于小于軸上點(diǎn)光束寬度，像平軸上點(diǎn)光束寬度，像平面邊緣部分比像中心暗的現(xiàn)面邊緣部分比像中心暗的現(xiàn)象。象。DDKq 可變光闌為系統(tǒng)的孔徑光闌，為保證軸外光束的像質(zhì)可變光闌為系統(tǒng)的孔徑光闌，為保證軸外光

8、束的像質(zhì) 孔徑光闌設(shè)在照相物鏡的某個(gè)空氣間隔中?？讖焦怅@設(shè)在照相物鏡的某個(gè)空氣間隔中。q 在有漸暈的情形下，軸外點(diǎn)光束的寬度不僅由孔徑在有漸暈的情形下，軸外點(diǎn)光束的寬度不僅由孔徑 光闌的口徑?jīng)Q定，而且與漸暈光闌的口徑有關(guān)。光闌的口徑?jīng)Q定，而且與漸暈光闌的口徑有關(guān)。q 在照相光學(xué)系統(tǒng)中，感光底片的框子就是視場(chǎng)光闌。在照相光學(xué)系統(tǒng)中，感光底片的框子就是視場(chǎng)光闌。q 孔徑光闌的形狀一般為圓形，視場(chǎng)光闌的形狀為圓形孔徑光闌的形狀一般為圓形，視場(chǎng)光闌的形狀為圓形 或矩形?；蚓匦?。首頁(yè)首頁(yè)4.3 4.3 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中成像光束的選擇望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中成像光束的選擇 前面系統(tǒng)的出瞳和后面系統(tǒng)的入瞳重合前面系統(tǒng)的出瞳

9、和后面系統(tǒng)的入瞳重合視角放大率：視角放大率：=6=6X X視場(chǎng)角：視場(chǎng)角：2 2=830=830 出瞳直徑：出瞳直徑：D=5mmD=5mm出瞳距離：出瞳距離：l lz z11mm11mm物鏡焦距：物鏡焦距：f f物物=108mm=108mm目鏡焦距：目鏡焦距：f f目目=18mm=18mm圖圖4-13 望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)簡(jiǎn)化圖出瞳直徑：出瞳直徑：mmD5154視場(chǎng)角：視場(chǎng)角：mmDD3056入瞳直徑：入瞳直徑：若孔徑光闌在（若孔徑光闌在（2）位置上，分劃板上一次實(shí)像像高：）位置上，分劃板上一次實(shí)像像高：mmfy8tan物分劃板框限制了系統(tǒng)視場(chǎng)。因此分劃板框?yàn)橐晥?chǎng)光闌。分劃板框限制了系統(tǒng)

10、視場(chǎng)。因此分劃板框?yàn)橐晥?chǎng)光闌。為滿(mǎn)足出瞳在目鏡之外的要求，孔徑光闌必須放為滿(mǎn)足出瞳在目鏡之外的要求，孔徑光闌必須放在分劃板的左側(cè)?？讖焦怅@放在以下三種位置：在分劃板的左側(cè)?？讖焦怅@放在以下三種位置： （1）物鏡左側(cè)）物鏡左側(cè)10mm; (2) 物鏡上；物鏡上； (3)物鏡右側(cè)物鏡右側(cè)10mm.(1)31.531.5 D棱棱161623.520.5(2)3030 D棱棱161623.721(3)31.631.6 D棱棱16162421.3在第二種位置時(shí)，即將物鏡框作為系統(tǒng)的孔徑在第二種位置時(shí)，即將物鏡框作為系統(tǒng)的孔徑光闌，物鏡口徑最小。光闌，物鏡口徑最小。選擇望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)成像光束位置的基本原則：選

11、擇望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)成像光束位置的基本原則：1、首先根據(jù)系統(tǒng)光學(xué)特性（、首先根據(jù)系統(tǒng)光學(xué)特性（D/f 、f ）的要求，對(duì)）的要求，對(duì)軸上點(diǎn)邊緣光線(xiàn)進(jìn)行光路計(jì)算，從而確定軸上點(diǎn)邊緣軸上點(diǎn)邊緣光線(xiàn)進(jìn)行光路計(jì)算，從而確定軸上點(diǎn)邊緣光線(xiàn)在系統(tǒng)中每個(gè)光學(xué)零件或光瀾上的口徑，這些軸光線(xiàn)在系統(tǒng)中每個(gè)光學(xué)零件或光瀾上的口徑，這些軸向光束口徑是為保證光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性，為系統(tǒng)中向光束口徑是為保證光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性，為系統(tǒng)中各個(gè)光學(xué)零件所必需的最小口徑。各個(gè)光學(xué)零件所必需的最小口徑。2、一般情況下、一般情況下把軸向光束口徑最大的孔或框作為孔徑光把軸向光束口徑最大的孔或框作為孔徑光瀾。瀾。根據(jù)這一原則望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中通常把孔徑

12、光瀾選在物鏡根據(jù)這一原則望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中通常把孔徑光瀾選在物鏡框上。框上。軸外點(diǎn)成像光束位置確定后，計(jì)算邊緣視場(chǎng)上、下邊緣軸外點(diǎn)成像光束位置確定后，計(jì)算邊緣視場(chǎng)上、下邊緣光線(xiàn)，以確定各個(gè)光學(xué)零件的實(shí)際通光口徑。光線(xiàn)，以確定各個(gè)光學(xué)零件的實(shí)際通光口徑。q 兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)聯(lián)用時(shí)，一般應(yīng)滿(mǎn)足光瞳銜接原則。兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)聯(lián)用時(shí)，一般應(yīng)滿(mǎn)足光瞳銜接原則。q 目視光學(xué)系統(tǒng)的出瞳一般在外，且出瞳距不能短于目視光學(xué)系統(tǒng)的出瞳一般在外，且出瞳距不能短于 6mm。q 望遠(yuǎn)鏡的物鏡框是系統(tǒng)的孔徑光闌。望遠(yuǎn)鏡的物鏡框是系統(tǒng)的孔徑光闌。q 分劃板框是望遠(yuǎn)系統(tǒng)的視場(chǎng)光闌。目鏡是漸暈光闌，分劃板框是望遠(yuǎn)系統(tǒng)的視場(chǎng)光闌。目鏡是漸暈光

13、闌， 其大小影響軸外點(diǎn)成像的漸暈系數(shù)。其大小影響軸外點(diǎn)成像的漸暈系數(shù)。 例例11 6 6雙目望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中，物鏡焦距為雙目望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中，物鏡焦距為108mm108mm，物鏡，物鏡口徑為口徑為30mm30mm，目鏡口徑為，目鏡口徑為20mm20mm，如果系統(tǒng)中沒(méi)有視場(chǎng)光，如果系統(tǒng)中沒(méi)有視場(chǎng)光瀾，問(wèn)該望遠(yuǎn)鏡最大極限視場(chǎng)角等于多少？漸暈系數(shù)瀾，問(wèn)該望遠(yuǎn)鏡最大極限視場(chǎng)角等于多少？漸暈系數(shù)K=0.5K=0.5時(shí)的視場(chǎng)角等于多少？時(shí)的視場(chǎng)角等于多少？ max極限視場(chǎng)角是剛剛能進(jìn)入系統(tǒng)一條光線(xiàn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的視場(chǎng)角。極限視場(chǎng)角是剛剛能進(jìn)入系統(tǒng)一條光線(xiàn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的視場(chǎng)角。CDBf物物f目目eoff6,108mmfo已知

14、mmffoe186108mmy714.101810818510max0992. 0108714.10maxmaxofytg33.112max08. 925 . 05 . 0時(shí)的視場(chǎng)角K4.4 4.4 顯微鏡系統(tǒng)中的光束限制與分析顯微鏡系統(tǒng)中的光束限制與分析 入瞳位于無(wú)窮遠(yuǎn)，軸外點(diǎn)主光線(xiàn)平行于光軸；入瞳位于無(wú)窮遠(yuǎn)，軸外點(diǎn)主光線(xiàn)平行于光軸；-y-L21fLftgtgDn 顯微鏡的成像原理：顯微鏡的成像原理：n 物體對(duì)人眼的張角AAByF2F1 -y物鏡物鏡目鏡目鏡教材教材P31-P32.一般觀察顯微鏡中，顯微物鏡上的軸向光束口徑最大，通一般觀察顯微鏡中，顯微物鏡上的軸向光束口徑最大，通常把孔徑光瀾

15、選在物鏡框上，常把孔徑光瀾選在物鏡框上，物方遠(yuǎn)心光路：物方遠(yuǎn)心光路：入瞳位入瞳位于物方無(wú)限遠(yuǎn)，軸外點(diǎn)于物方無(wú)限遠(yuǎn)，軸外點(diǎn)的主光線(xiàn)平行于光軸的主光線(xiàn)平行于光軸B1B2A2B1B2物方遠(yuǎn)心光路物方遠(yuǎn)心光路由于入瞳在無(wú)限遠(yuǎn)，物方主光線(xiàn)平行于光軸，故稱(chēng)之為物由于入瞳在無(wú)限遠(yuǎn)，物方主光線(xiàn)平行于光軸，故稱(chēng)之為物方遠(yuǎn)心光路，它可以消除因調(diào)焦不準(zhǔn)而引起的誤差，從而方遠(yuǎn)心光路，它可以消除因調(diào)焦不準(zhǔn)而引起的誤差，從而提高了測(cè)量精度。提高了測(cè)量精度。A1B2B1M1M2孔徑光闌孔徑光闌F像方遠(yuǎn)心光路像方遠(yuǎn)心光路B2M2M1B2B1B1孔徑光闌孔徑光闌（入瞳）F出瞳位于像方無(wú)限遠(yuǎn)處，平行于光軸的像方主光線(xiàn)在無(wú)限遠(yuǎn)處會(huì)

16、聚于出瞳出瞳位于像方無(wú)限遠(yuǎn)處，平行于光軸的像方主光線(xiàn)在無(wú)限遠(yuǎn)處會(huì)聚于出瞳中心，此光路稱(chēng)為像方遠(yuǎn)心光路。常用在大地測(cè)量?jī)x器中，以消除像平面中心，此光路稱(chēng)為像方遠(yuǎn)心光路。常用在大地測(cè)量?jī)x器中，以消除像平面與標(biāo)尺面不重合而造成的測(cè)量誤差，提高測(cè)距精度；也常用在照明系統(tǒng)中，與標(biāo)尺面不重合而造成的測(cè)量誤差，提高測(cè)距精度；也常用在照明系統(tǒng)中，以使它與成像系統(tǒng)的物方遠(yuǎn)心光路相配合。以使它與成像系統(tǒng)的物方遠(yuǎn)心光路相配合。例例2 若有一生物顯微鏡，其目鏡的焦距為若有一生物顯微鏡，其目鏡的焦距為 物鏡的垂軸放大率物鏡的垂軸放大率 ，顯微鏡物鏡的物平面到像平面，顯微鏡物鏡的物平面到像平面的距離為的距離為180mm，

17、求：，求：（1）物鏡的焦距；）物鏡的焦距；（2）在滿(mǎn)足物方孔徑角）在滿(mǎn)足物方孔徑角 條件時(shí)物條件時(shí)物鏡的通光口徑；鏡的通光口徑；（3）出瞳距和出瞳大??；）出瞳距和出瞳大小；（4）當(dāng)不發(fā)生漸暈現(xiàn)象、以及漸暈系數(shù)）當(dāng)不發(fā)生漸暈現(xiàn)象、以及漸暈系數(shù)K=0.5和和 K=0時(shí)，時(shí)，應(yīng)選擇多大的目鏡通光口徑？應(yīng)選擇多大的目鏡通光口徑？mmfe67.16 4-mmyu42 .68-、物高mmLll18011411llmmlmml144361111111ofll代入代入mmfo8 .28（1）（2）物鏡為顯微鏡的孔徑光闌）物鏡為顯微鏡的孔徑光闌mmulD89.10)6 . 8tan()36(2)tan()(21

18、（3）mmfllez67.160) (1mmfflleezz67.16111mmlz66.18zzllDDmmD26. 189.1067.1606 .18（4）設(shè)）設(shè)B點(diǎn)主光線(xiàn)在目鏡上的投射高度為點(diǎn)主光線(xiàn)在目鏡上的投射高度為ehmmlflyhee93. 83667.160211mmDhDKee12.19)22:1（時(shí)，目鏡的通光口徑當(dāng)mmhDKee86.172:5 . 0時(shí)，目鏡的通光口徑當(dāng)mmDhDKee6 .16)2(2:0 時(shí)，目鏡的通光口徑當(dāng)三、場(chǎng)鏡的應(yīng)用三、場(chǎng)鏡的應(yīng)用場(chǎng)鏡：場(chǎng)鏡：和像平面重合或者和像平面很靠近的透鏡。和像平面重合或者和像平面很靠近的透鏡。作用：作用：壓低光線(xiàn)，減小后續(xù)

19、光路的通光口徑壓低光線(xiàn)，減小后續(xù)光路的通光口徑 在一些連續(xù)成像的組合系統(tǒng)中經(jīng)常采用場(chǎng)鏡 。當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)組合在一起成像時(shí)，為了使前一個(gè)系統(tǒng)出射光線(xiàn)都能進(jìn)入后一個(gè)系統(tǒng)，而又不使后一個(gè)系統(tǒng)的通光口徑過(guò)大，就需在中間像平面上加入一個(gè)場(chǎng)鏡。q 一般顯微鏡系統(tǒng)，孔徑光闌置于顯微物鏡上，視場(chǎng)一般顯微鏡系統(tǒng)，孔徑光闌置于顯微物鏡上，視場(chǎng) 光闌置于一次實(shí)像面處，目鏡是漸暈光闌。光闌置于一次實(shí)像面處，目鏡是漸暈光闌。q 顯微系統(tǒng)用于測(cè)長(zhǎng)時(shí)，孔徑光闌置于顯微物鏡的像方顯微系統(tǒng)用于測(cè)長(zhǎng)時(shí)，孔徑光闌置于顯微物鏡的像方 焦平面處，以消除測(cè)量誤差。焦平面處，以消除測(cè)量誤差。q 在長(zhǎng)光路系統(tǒng)中，常利用場(chǎng)鏡達(dá)到前后系統(tǒng)的光瞳在長(zhǎng)

20、光路系統(tǒng)中，常利用場(chǎng)鏡達(dá)到前后系統(tǒng)的光瞳 銜接，以減小光學(xué)零件的口徑。銜接，以減小光學(xué)零件的口徑。首頁(yè)首頁(yè)例例3 如果要求如果要求例例1系統(tǒng)的出瞳離開(kāi)目鏡的距離為系統(tǒng)的出瞳離開(kāi)目鏡的距離為15 mm，求在物鏡焦面上加入的場(chǎng)鏡焦距。，求在物鏡焦面上加入的場(chǎng)鏡焦距。物鏡經(jīng)過(guò)場(chǎng)鏡成像、再經(jīng)過(guò)目鏡成像，與出瞳位物鏡經(jīng)過(guò)場(chǎng)鏡成像、再經(jīng)過(guò)目鏡成像，與出瞳位置重合。先求出瞳經(jīng)目鏡成像的共軛物的位置。置重合。先求出瞳經(jīng)目鏡成像的共軛物的位置。mmfllfldllmmlfllmmfmmlleeeez1081890)(90111,18公式物鏡經(jīng)過(guò)場(chǎng)鏡成像，物鏡經(jīng)過(guò)場(chǎng)鏡成像，mmffllm

21、mlmmflo54111,108,1081111由公式場(chǎng)鏡焦距為場(chǎng)鏡焦距為54mm.4.5 4.5 光學(xué)系統(tǒng)的景深光學(xué)系統(tǒng)的景深把空間中的物點(diǎn)成像在一個(gè)像平面上，稱(chēng)為平面把空間中的物點(diǎn)成像在一個(gè)像平面上，稱(chēng)為平面上的空間像。如望遠(yuǎn)鏡、照相物鏡上的空間像。如望遠(yuǎn)鏡、照相物鏡.物方空間點(diǎn)在平面上成像：以入射光瞳中心點(diǎn)為透視中物方空間點(diǎn)在平面上成像：以入射光瞳中心點(diǎn)為透視中心，以主光線(xiàn)為投影線(xiàn)，使空間點(diǎn)投影在對(duì)準(zhǔn)平面上，心，以主光線(xiàn)為投影線(xiàn)，使空間點(diǎn)投影在對(duì)準(zhǔn)平面上，則投影點(diǎn)在景像平面上的共軛點(diǎn)便是空間的平面像。則投影點(diǎn)在景像平面上的共軛點(diǎn)便是空間的平面像。景象平面景象平面對(duì)準(zhǔn)平面對(duì)準(zhǔn)平面ab或或

22、ab的大小與入射光瞳的直徑有關(guān)，當(dāng)入射光瞳的大小與入射光瞳的直徑有關(guān)，當(dāng)入射光瞳直徑小到一定程度時(shí)，彌散斑直徑小到一定程度時(shí)，彌散斑ab可看作一個(gè)點(diǎn)，其共可看作一個(gè)點(diǎn)，其共軛像軛像ab也可看作一個(gè)點(diǎn)也可看作一個(gè)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)平面入射光瞳入射光瞳出射光瞳出射光瞳景像平面S1S2S1S2APPA對(duì)準(zhǔn)平面對(duì)準(zhǔn)平面入射光瞳入射光瞳出射光瞳出射光瞳景像平面景像平面S1S2S1(S2)APPA透視失真透視失真移動(dòng)入射光瞳的位置移動(dòng)入射光瞳的位置投影中心前后投影中心前后移動(dòng)，投影像移動(dòng)，投影像的變化和景物的變化和景物不成比例不成比例景像畸變景像畸變?nèi)肷涔馔肷涔馔錾涔馔錾涔馔玃 P-2- 1- 2- 1景深景深

23、：能在景象平面上獲得清晰像的空間深度能在景象平面上獲得清晰像的空間深度遠(yuǎn)景深度遠(yuǎn)景深度1 ：遠(yuǎn)景平面與對(duì)準(zhǔn)平面的距離遠(yuǎn)景平面與對(duì)準(zhǔn)平面的距離近景深度近景深度2 ：近景平面與遠(yuǎn)景平面的距離近景平面與遠(yuǎn)景平面的距離 照片上的各像點(diǎn)對(duì)眼睛的張角與直接觀察該空間照片上的各像點(diǎn)對(duì)眼睛的張角與直接觀察該空間物體時(shí)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)眼睛的張角相等。物體時(shí)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)眼睛的張角相等。（圖（圖4-19）P2P1z1、z1 -B1在對(duì)準(zhǔn)平面和景象平面上彌散斑的直徑在對(duì)準(zhǔn)平面和景象平面上彌散斑的直徑z2、z2 -B2在對(duì)準(zhǔn)平面和景象平面上彌散斑的直徑在對(duì)準(zhǔn)平面和景象平面上彌散斑的直徑由此可見(jiàn)，景象平面上的彌散斑大小除與入射光瞳由此可見(jiàn)，景象平面上的彌散斑大小除與入射光瞳直徑有關(guān)外，還與距離直徑有關(guān)外，還與距離p，p1，p2有關(guān)有關(guān)z1