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1、鏡頭和觀景窗基本知識鏡頭基本參數：、焦距：EFL(Effective Focal Length),也用 f 表示定義：物方焦距( f )由物方主平面到物方焦點的距離。像方焦距( f )由像方主平面到像方焦點的距離。FFL(Front Focal Length)-前焦:光學系統最前一面到物方焦點的距離BFL(Back Focal Length)-后焦:光學系統最后一面到像方焦點的距離.公式： f =nR1 R2/n(n-1)(R2-R1)+(n-1)2dn 為材料的折射率R1 ， R2 為鏡片的半徑值d 為鏡片的中心厚度牛頓公式： XX=ff 高斯公式： 1/f=1/L1/L二、視場角：View
2、 Angle(Field Of View),般用表示半視角定義：入瞳中心對物的張角或出瞳中心對像的張角。光闌在光學系統中,不論是限制成像光束的光孔,或是限制成像范圍的光孔或框,都稱為光闌。孔徑光闌限制入出光束最厲害的光闌。入瞳孔徑光闌經過其前面的光學系統在物方空間所成的像稱為入射光瞳,簡稱為入瞳,它是入射光束的入口出瞳孔徑光闌經過其后面的光學系統在像方空間所成的像稱為tI-孔徑光瀾(入瞳)視場角出射光瞳，簡稱為出瞳，它是出射光束的出口中。三、底片及 Sensor 的尺寸： 底片對角線長度：21.63*2=43.26 1/2”SENSOR 感光對角線長度=4*2-4.9*2 1/3”SENSOR
3、 感光對角線長度四、前三者的關系：焦距-f半視場角-感光對半對角線一一yy=f*tgo視場角不會因距離改變而變化=3*2-3.4*21/4”SENSOR 感光對角線長度=2*2-2.4*2五、F/N0 :F/NO=f/D f焦距 D孔徑光闌F/NO數值越大，進光量越少，解析度越高，光學設計越容易F/NO數值越小，進光量越多，解析度越低，光學設計越困難六、像面中心照度和邊緣照度:像面中心照度公式:當物體位于有限距離時E =l/4nTL(D/ )2 (0/00 )2中心當物體位于無窮遠時E 中心=1/4nTL(D/ )2t 透過率L-物體的亮度f 距D 孔徑光闌直徑0p-光-瞳的垂軸放大率0 -物
4、-像垂軸放大率邊緣照度:當光學系統沒有漸暈時E邊緣=E中心COS 43當光學系統有漸暈時E邊緣=(1K)E中心COS 43 K為漸暈系統K1 漸暈軸-外點成像光束寬度較之軸上點成像光束寬度要小，因此像面邊緣部分就比像面中心部分暗，此現象稱為漸暈。為了縮小光學零件的尺寸，實際光學系統的視場邊緣一般都有一定漸暈，視場邊緣的漸暈系數達到 0.5也是允許的，即視場邊緣成像光束只有軸上光束寬度的一半不同半視場角3的軸外像點照度與軸上像點照度比0102026304050600.171 0.063四次方大大降低，如有漸暈，上式E邊緣/E中心再乘以（1K）的系數。邊緣 中心E 邊緣/E中心 1 0-941 0
5、-780 0-653 0-563 0-344 上面表明軸外像點的光照度隨視場角的增大而以 COS七、几何像差：像差-實- 際像與理想像之間的差異1、球差軸-上點發出的同心光束經過光學系統之后，不再是同心光束，不同入射高度的光線交于光軸不同位置相對于理想像點有不同程度的偏離，這種偏離稱為球差。A L=L Lm入射高度越大，球差越大mAL-L高斯像面2、慧差-軸- 外物點在理想像面上形成的像點如同慧星狀的光斑，靠近主光線的光束交于主光線形成一亮點，而遠離 主光線的不同孔徑的光線束形成不同圓環，這種成像缺陷為慧差。視場角越大，慧差越大慧差3、像散-光- 束的子午像點和弧矢像點并不重合，兩者分開的軸向
6、距離稱為像散。4、場曲；分子午場曲和弧矢場曲子午場曲子-午光束的交點沿光軸方向到高斯像面的距離弧矢場曲弧-矢光束的交點沿光軸方向到高斯像面的距離XTS=LT-SL像散5、畸變實際像高與理想像高的差異，分枕形和桶形畸變。在光學設計中，通常用相對畸變q來表示 q= (Y_Y)/ 0*100%=(0化)/00*100%Y-實際像高B 某視場的實際垂軸放大率Y。一理想像高B 0-某視場的理想垂軸放大率6、 位置色差各種色光成像位置的差異。F486.1D587.6ALFCalfc,aldc,alfd為位置色差FC7、倍率色差-各種色光成像大小的差異。AY AY AY倍率色差FC DC FD以上七種像差球
7、差和慧差影響SPOT（彌散斑）的大小即清晰度；像散和場曲影響最佳成像面的選取（出現中心清楚 了，邊緣雙模糊了的現象）；畸變影響失真度；位置和倍率色差影響色彩度。八、承認書上光學參數：1. F/NO 光圈2. Distortion畸變3. EFL 焦距4. Relative Illuminance- 相對照度5. H Value(Distance from first surface to first principal pt)-物方主平面位置 HValue(Distance from last surface to second principal pt)-像方主平面位置6. Semi-fie
8、ld Angle-半視角7. First surface to entrance pupil pt- 入瞳位置Entrance pupil diameter-入瞳直徑Last surface to exit pupil pt出瞳位置Exit pupil diameter-出瞳直徑8. Aperture stop diameter-孔徑光闌9. Calculate MTF at wavelength在三個波長1: 1時計算調制傳递函數546nm:450nm:620nm=1:1:111.BFL(Back Focal length)- 后焦觀景窗1、倍率；物鏡與目鏡焦距之比，一般是 0.4-06 左右.2、視度：-1 -1.5D看觀景窗時相當于戴了 100150度的近視眼鏡4、視野率觀景窗的半視角的正切值與鏡頭的半視角的正切值之比.因為觀景窗與鏡頭存在位置偏移問題，所以取景的畫面不可能就是所拍攝的畫面，觀景窗的視角不可能等于鏡頭的 視角，即視野率不能為100%。大家都希望所取的景能够拍攝下來，加上觀景窗與鏡頭存在位置偏移問題，所以視野率 必須小于100%，但取景雙不能與拍攝太離譜，所以視野率一般在 85%左右。15%是用來調整觀景窗與鏡頭的偏移問題。在觀景窗與 鏡頭搭配時，如果觀景窗的視角大于鏡頭的視角，就沒必要再通過測試來驗証。
