像差学习总结

哈特多蒙

一、球差：轴向像差，其本质是随着光栏孔径变大，中心与边缘光线入射到镜片上的角度发生了变化，也就产生了球差。（入射角变化导致折射角变换）。
优化：1.改变镜片形状、2.采用正负透镜组合、3.采用非球面、4.控制某个元件焦距

二、彗差：彗差和球差本质一样，彗差是一种轴外像差，轴外光线上光线和下光线相对于主光线入射角发生了偏差，产生了彗差。（入射角变化导致折射角变换）
优化：1.采用对称结构、2.改变镜片间间距、3.改变光栏位置（对轴外光线进行选择）

三、像散：本质是轴外光线子午方向和弧矢方向相交的点不同，像散在很多系统里用柱透镜解决，像散是子午方向和弧矢方向聚焦能力不同导致。

四、场曲：本质是物距产生相应变化，像距没有跟着相应变化。像场是一个弯曲的曲面，而一般sensor靶面是一个平面，如果场曲很大，边缘是模糊的，对焦时，中心清晰边缘则会模糊，边缘清晰中心则会模糊。
优化：1.采用弯月透镜、2.采用高折射率与低折射率玻璃组合

五、畸变：本质是不同视场的点在成像像面时发生了放大倍率的变化。如物面是16：9的矩形，像面不是一个矩形，开始出现枕形或桶形畸变。
优化：1.调整主光线角度、2.做光焦度分配

六、色差：本质是材料对于不同波长的光线入射时折射角不一样，一种在轴上一种在轴外。

dreamMXD

问个问题，转折棱镜会引入色差吗

大白小帅

一点个人补充，有错请指出。
1.球差是由于镜头的透镜球面上各点的聚光能力不同而引起的。
2.像散优化：像散只跟视场角有关，调整光阑位置通常光视场光阑远离镜头组时像散会减小，最常用的是使用对称结构。
3.场曲：经过镜头所成的像并不在一个像平面内，而是在以光轴为对称的一个弯曲表面上，这种成像的缺陷就是场曲。匹兹万结构可消场曲，最后一片为凹透镜。
4.畸变：最好的方法就是设计起初要控制好，先松一点点(不要多)，优化末端再收严。
5.色差：成像时不同波长的光线会有差异，使得物上的点成像后产生色彩的分离，这种现象就称为色差。色差可以分为位置色差和倍率色差两种。前者是由于不同波长的光线会聚点不同而产生彩色弥散现象，后者是由于镜头对不同波长的光的放大率不同而引起的。
色差优化方法：1.双胶合消色差；高精度红外镜头可使用二元衍射光学元件进行色差消除，即Binary 2面型。2.设计中期，操作数让不同波长的0.707视场处差为0。

哈特多蒙

dreamMXD 发表于 2024-3-4 10:01
问个问题，转折棱镜会引入色差吗

不知道转折棱镜说的是不是转向棱镜，转向棱镜会引入色差

shenguoqing

dreamMXD 发表于 2024-3-4 10:01
问个问题，转折棱镜会引入色差吗

会，看棱镜折射率是否有明显色散