近来一些网友对镜头中的非球面镜,复消色散镜片的提出了一些问题,为了从光学原理上向网友解释这些问题,特将手边有关的光学基础知识资料整理录入,希望能给想了解这方面内容的网友一些帮助。这是其中的一部分——镜头的像差。
镜头的像差 [4]
名词解释:
子午像面[meridional]
包括通过光轴外物点的主光线和光轴的平面叫做子午面。通过这个面,射入镜头的光线,聚集成焦点的位置,称为子午像面。在软片面上,这个像面可以呈现出最佳的同心圆状的影像。把镜头的球面当作地球表面的一部分,以地轴来比喻光轴,这个面相当于子午线的位置,故称为子午面。此外,在MTF这一类的特性圆上,表示这个像面的曲线一般都缩写为M。
弧矢像面[sagittal]
和子午像面成直角的面叫做弧矢像面,这个像面可以呈现出最佳的放射状的影像。Sagittal是希腊文[箭]的意思。因为光线如放射状扩大而得名。通过弧矢的面,而射入镜头的光线,它的聚焦位置叫做弧矢像面,MTF特性图上,一般缩写为S。
像差图的解读
现在把经常刊载在摄影杂志的实验报告栏上,有关的像差特性图的解读方法简单地说明如下。
1。球面像差特性图
图表的纵轴,指的是光线进入镜头时的轴上入射距(画面中心到对角线的距离)。横轴是成像在底片面上的像点异动,单位是mm。横轴上的符号,[负]的表示被摄体方向、[正]的表示底片面方向。理想的镜头特性是针对入射距离时,横轴上的O点成一直线。这个理想和实际上的误差由曲线来表示。球面像差的修正,一般是即使缩小光圈,焦点移动量很少,中间部有若干矫正不全,最大入射距仍然可以归零的这种完全矫正型,一般被认为是最理想的方式。
2。像散现像特性图
图表的纵轴是光线进入镜头时的轴上入射距(画面中心到对角线的距离),横轴是成像在底片面上的像点异动。单位、符号和球面像差特性图相同。理想的开头是针对入射距时,横轴O点成一直线。这个理想和实际镜头的误差,分别以S(孤矢/放射方向)和M(子午线/同心圆方向)两个方向,使用图表来表示。S和M的差(像散差距)如果太大,点就无法成像成点,其结果是画像松蒙。此外,结像面的前后模糊影像也显得非常不自然。
3。歪典像差特性图
图表的纵轴是光线进入镜头系统的轴上入射距(画面中心到对角线的距离/单位mm),横轴以百分比表示理想影像与实际影像的误差。负数的符号表示实际影像的对角线比理想影像短,换言之,属于桶形像差,反之,正数则为枕形像差。影像高度在任何情况下为±0%时为最理想的形状。一般变焦镜的特性是广角系为桶形像差,望远系为枕形像差。
如何减少像差
在镜头设计时,虽然动用了大型电脑进行庞大的计算和高度的拟应作业,其能将像差控制到最低,以获得最佳的成像性能,严格来说,将所有的像差完全消除,事实上是不可能的,成品的镜头或多或少都会有一些像差存在着。这叫做残余像差(residual aberration),一般人常说的镜头很软或很松,这种有关镜头描写力的特性,视残余像差到底如何存在来做决定。现在,镜头松蒙感这种成像面以外的影像特色,都可以经由电脑的虚拟作业在设计过程中加以解析,并适当地予以加料或润饰。此外,在各种像差中,透过缩小光圈的动作,有的可以改善,有的却不行,请参考表二,光圈与像差的关系。
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