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1、光學(xué)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的概念是光欄及與光欄相關(guān)的光瞳。在拍照的時(shí)候,大多 情況下都會(huì)用到光欄。高質(zhì)量的手機(jī)都有內(nèi)置的可調(diào)節(jié)的光欄,以便可以控制暴光 量,它不僅可以控制到達(dá)像面的光通量,設(shè)計(jì)者還可以通過光欄的位置和大小來控制 像差。當(dāng)你設(shè)計(jì)一個(gè)攝影鏡頭時(shí),你會(huì)體會(huì)到光欄決定了光學(xué)系統(tǒng)中的兩條重要光 線,主光線和邊緣光線。當(dāng)你做近軸光線追跡的時(shí)候,這些是你要考慮的光線,主 光線和邊緣光線。他在鏡面上產(chǎn)生的高度和角度是用來計(jì)算像差的。5.1 光闌與光瞳光闌是光學(xué)系統(tǒng)的物理孔徑,它起著通光的作用,只允許部分光線通過像面,而 阻擋其他部分通過。光欄可以通過光學(xué)器件的自身的孔徑來定義或者由光學(xué)系統(tǒng)中的孔隙面來
2、確定, 如圖5.1 所示。在圖5.1b中,因?yàn)楣怅@位于鏡頭的正前面,所以又稱為入瞳,光闌作為物 方對(duì)鏡頭的成像,這個(gè)像又稱為出瞳(圖 5.2)。如果做無窮遠(yuǎn)處成像在像方焦點(diǎn)光線的反向延長(zhǎng)線,可以確定出瞳的大小 (圖 5.3)。在圖 5.4 中,所放置的光欄位于鏡頭的后面,光欄又稱之為出瞳,光欄由 左邊鏡頭的成像(光線由右像追跡),這個(gè)物方的成像又稱之為入瞳(圖 5.5)。如圖 5.6 所示,無窮遠(yuǎn)處的成像光線由入瞳所限制。圖 5.7 中,光欄的位置位于系統(tǒng)的中間,它既不是入瞳也不是出瞳,我們?nèi)匀粚⑺暈槲?,光欄?duì)左邊系統(tǒng)的成像為入瞳,對(duì)右邊系統(tǒng)的成像為出瞳(如圖5.8a&b)。對(duì)無窮遠(yuǎn)的物方成像,所有的光線在入瞳邊緣聚焦入射,在出瞳邊緣出射 (圖 5.9)。Fig. 5.2of .s op(he rut pupilFig. 5.2of .s op(he rut pupilFig 5.3 hr image m冷z w va appear ic be 0 -如果我們對(duì)光學(xué)系統(tǒng)中的任何一面的左邊和右邊來進(jìn)行計(jì)算,我們將會(huì)得到一個(gè)常 量,這個(gè)數(shù)我們成為拉格朗日不變量。我們命名為L(zhǎng),拉格朗日不變量的重要的應(yīng) 用是在薄透鏡計(jì)算和軸外像差的計(jì)算。伽利略望遠(yuǎn)鏡是用薄透鏡組成,第一面鏡片既是入瞳又
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