镜头中的胶合镜的作用到底是什么？

隔壁的薛定谔

我们知道胶合镜可以消自身色差。
1. 假定在某个镜头中，有2个singlet，以及2个doublet。doublet可以让自身无色差，但是对于整个镜头而言，doublet能补偿其他singlet产生的色差吗？
   胶合透镜的作用是为了补偿其他singlet产生的色差？ 还是为了让自身色差最小化，从而尽量减小整个镜头的色差？

2. 胶合镜对镜头的贡献到底是什么？色差？还是单色像差？ 哪种单色像差？

3. 如果将胶合镜拆开为分离的镜片，会让系统成像质量更优么？

gtgdfgdfgdfg

双胶合可以校正色差与球差，对称结构可以校正场曲/彗差与畸变，场曲OK了，像散也就没了，这样你的像差不就解决完了。具体的还是自己先看看像差理论和像差校正方法

希望之光

我觉得
1.因为色差产生的原因就是同一种介质对不同波长的光的折射率不一样，所以胶合镜片应该就是为了补偿矫正色差，从而尽量减小整个镜头的色差
2.一般来说胶合镜片最主要的功能还是矫正色差，在一定程度上对球差和慧差也有矫正效果
3.不一定，具体得分情况来看

隔壁的薛定谔

希望之光 发表于 2023-9-13 09:57
我觉得
1.因为色差产生的原因就是同一种介质对不同波长的光的折射率不一样，所以胶合镜片应该就是为了补偿 ...

1. 如果说为了补偿色差，那完全可以用正singlet 或者 负singlet 产生不同符号的色差 进行补偿
2. 如果镜头要同时矫正沿轴色差和垂轴色差，那每一镜组得首先矫正沿轴色差，这就要求每个镜组都得至少是doublet。

隔壁的薛定谔

gtgdfgdfgdfg 发表于 2023-9-13 09:21
双胶合可以校正色差与球差，对称结构可以校正场曲/彗差与畸变，场曲OK了，像散也就没了，这样你的像差不就 ...

doublet是校正自身的色差？ 还是校正整个镜头的色差？

Maxray

1.每个镜片所含有的像差，都是为了与其他镜片配合，从而减小系统的整体像差，不存在只为了矫正自身的像差，球面透镜自身的像差是不可能“归零”的，只有通过正负像差、高低阶像差的抵消作用才能使整个系统达到较好的结果
2.胶合镜的作用最优先的肯定是矫正色差了，这个矫正，不是说必须使它自己是色差为0，就像第一条说的，而是通过配合整个系统，产生或正或负的色差，从而去抵消其他透镜的。除了色差，它本身当然也会具有其他像差
3.分离镜片当然也可以矫正色差，但是有两个条件，一个是大间隔，另一个是组合焦距为负（相关理论可以去查找光学设计书籍）。那你只用单镜片矫正色差的时候就要去想，你的系统尺寸是否允许这么大的间隔和复杂性？

kkknight

除了矫正像差之外其实还有一个作用就是便于装配

Decade

一个系统的像差都是所有镜片以及结构互相配合的一个结果，胶合镜片可以改善一些像差，镜片粘合在一起，也可以减少反射和散射，增加稳定性，减少了光线透过的损失，双分离透镜也有他的优点，比如空气间隙对控制五阶像差有一些好处。

隔壁的薛定谔

Maxray 发表于 2023-9-13 11:32
1.每个镜片所含有的像差，都是为了与其他镜片配合，从而减小系统的整体像差，不存在只为了矫正自身的像差， ...

2. 既然说doublet是为了补偿其他镜片产生的色差，那完全可以用singlet来补偿，为什么还要doublet出现？  doublet的”必要性“意义是什么？ 难道说doublet是为了尽量不引入其他像差的情况下 较大补偿其他singlet的色差（从赛得图上看好像并不是这样）

3. 分离镜组是可以矫正轴向色差的。 但是如果要同时矫正轴向色差和垂轴色差，那必须得每一组镜片首先矫正自身的沿轴色差。所以从这个角度来看，双高斯镜头貌似并不能满足（因为需要把所有组件都变成doublet 才能让每个组件矫正自身沿轴色差，从而才有可能让整个镜头矫正垂轴色差）
  双分离矫正色差，貌似没有”大间隔和组合焦距为负“的要求。

Maxray

隔壁的薛定谔 发表于 2023-9-13 14:33
2. 既然说doublet是为了补偿其他镜片产生的色差，那完全可以用singlet来补偿，为什么还要doublet出现？   ...

1.前面也说了，是可以用单透镜的组合去补偿，只要你的系统复杂性和空间是允许的那完全没问题，实际应用中很多紫外成像镜头就是全部单透镜的。如果说你的空间有限、系统又不能很复杂，那胶合镜就是在最低成本、最小空间可达到的最佳色差矫正效果，这就是胶合镜存在的意义
2.不是“首先矫正自身”，也不可能做得到。前面已经说的很清楚了，每个透镜不需要把自身的像差矫正好，而且类似于“正负相抵”的组合，高斯结构型的精髓也不是让“每个组件矫正自身”，而且对称结构可以很好的做到“正负相抵”。
3.双分离透镜矫正色差的要求可以去学习如下这本经典书籍。你也可以自己去实际计算下胶合和分离式矫正色差的结构型有啥区别
《Introduction to lens design with practical ZEMAX Examples》