首页
/
每日頭條
/
生活
/
光學成像的原理及特點
光學成像的原理及特點
更新时间:2025-02-18 18:42:22

光學成像的原理及特點(一階光學成像原理)1

1841年德國科學家高斯(C.F.Gauss)提出一階光學(First order optics)成像原理,即近軸光學(Paraxial Optics),其理論簡述如下:

“一階光學”是将一物件和像面的關系是透鏡面孔徑尺寸的一次方程式,稱為一階光學。

在近軸光學中,需要定義光線的坐标系方位,通常我們認為光線從左向右傳播為正,從右向左傳播為負。近軸光學中有以下幾種基本參數的定義:

①焦點focal point

隻有無窮遠處沿光軸共線方向射入的平行光線彙聚的點稱為焦點。

由于光路可逆,于是在平行光通過透鏡的兩個方向上分别有前焦點、後焦點Focal point。平行光從右到左穿過鏡組産生的焦點稱為物方焦點(前焦點),反過來從左到右穿過鏡組稱為像方焦點(後焦點)

光學成像的原理及特點(一階光學成像原理)2

②主點 Principal point

當平行光線在光學系統中聚焦時,首先将聚到焦點的光線反向延伸,其次将平行入射光不考慮光學的折射效應,直接延伸使兩線相交。平行光束從中心軸到邊緣,相交的點形成一個面,這個面就是主面(Principal plane),主面和光軸相交的點稱為主點。

光學成像的原理及特點(一階光學成像原理)3

平行光在從左到右穿過鏡組主點稱為後主點,反過來穿過鏡組此時主點稱為前主點。由于在透鏡系統中,物通常放在鏡組左側、像通常在鏡組右側,因此也可以用物方與像方來區分前後,即物方主點、像方主點,物方焦點、像方焦點等。

③有效焦距Effective Focal Length

從主點到焦點的距離稱為有效焦距。前焦點到前主點的的距離與後焦點到後主點的距離相等,同為有效焦距。

④前焦距Front Focal Length

從鏡組前表面( V點)到前焦點( F )的距離。也可稱為物方焦距。⑤後焦距Back Focal Length,BFL從鏡組後表面(V′點)到後焦點(F′)的距離。也可稱為像方焦距、背焦。

⑤節點Node

節點為光軸上的兩個點。通過光學系統後,其方向可顯示出第一個節點,同平行于該方向可觀察出第二節點。當一光學系統固定在兩邊都是空氣的介質下,節點會和主點重合。下圖中 N1 為前節點,也稱為第一節點、物方節點; N2為後節點,也稱為第二節點、像方節點。

光學成像的原理及特點(一階光學成像原理)4

⑥曲率curvature

曲率是描述幾何體彎曲程度的量,例如曲面偏離平面的程度,或者曲線偏離直線的程度。在光學中曲率與曲率半徑可以整個界面上固定的(球面透鏡,曲率為常數),也可以是在整個界面上變化的(非球面鏡,曲率為變量)

光學成像的原理及特點(一階光學成像原理)5

,
Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
沙發怎麼清洗
沙發怎麼清洗
沙發怎麼清洗?對購置的真皮沙發,最好先用清水濕毛巾抹去污垢,在用護理劑輕撩沙發表面,這樣相當于事先給真皮沙發上了一層保護膜,這樣的話污垢就不易深入,便于以後清洗,我來為大家講解一下關于沙發怎麼清洗?跟着小編一起來看一看吧!沙發怎麼清洗對購置...
2025-02-18
tbc懷舊服典藏禮包坐騎攻略
tbc懷舊服典藏禮包坐騎攻略
5月7日,暴雪在官網公布了TBC接下來的開放時間,同時也展示了黑暗之門通行證和數字典藏包。而典藏包的内容則包括:新坐騎、爐石特效、腳印玩具、角色直升服務與30天遊戲時間(不限服務器)。新坐騎典藏包中的新坐騎為兩隻,分别對應正式服和TBC。這...
2025-02-18
60歲老人徒手爬三樓
60歲老人徒手爬三樓
來源:央視新聞客戶端這兩天,大屏上的這個人梯,感動了很多人。樓房起火鄰居搭人梯救出兩名被困女童近日,湖南永州新田縣一居民樓起火,兩名女童被困家中,處境十分危險。危急時刻,六位居民從樓房外牆爬上女童所在的三樓陽台防盜網,搭起“空中人梯”,接力...
2025-02-18
菠蘿蜜核幹了能發芽嗎
菠蘿蜜核幹了能發芽嗎
很多人都會在家中養殖一些水果盆栽,竟然比花卉植物都好看。你造嗎,就我們吃的水果的種子就可以長出一種,并且它的養護也比較簡單,下面就給大家詳細介紹一下,喜歡的可以在家試一下。石榴首先要将石榴核上面殘留的果肉洗幹淨,然後果核均勻的撒到土壤上面,...
2025-02-18
乳腺溢液是幾期
乳腺溢液是幾期
很多女生在來月經前會有乳腺脹痛或者乳腺溢液的情況,而很多女生都忽略掉這個病症,我為大家總結了常見的5種乳頭溢液的類型,出現一種都不容小觑!類型1、乳汁樣溢液由乳腺良性增生,良性乳腺導管擴張症。閉經泌乳綜合征、及激素藥物引起的,雙側乳房多個乳...
2025-02-18
Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved