概論
]W3_]N 3 :Q`Of}# 成像鏡頭包括定焦鏡頭和變焦鏡頭,我們?cè)谌粘I钪惺褂玫?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=光學(xué)',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_1">光學(xué)系統(tǒng)大多是可以變焦的,比如手機(jī)鏡頭、專業(yè)相機(jī)的鏡頭、顯微鏡等。
`PARZ| p)SW(pS 成像鏡頭在很多實(shí)際應(yīng)用中通常也要求具備變焦的能力,如 CCTV 監(jiān)控鏡頭,紅外探測(cè)鏡頭,攝影鏡頭,雙筒
望遠(yuǎn)鏡等等,鏡頭具備變焦的能力便可以應(yīng)用于多種環(huán)境條件,放大縮小或局部特寫,這是一個(gè)定焦鏡頭所無(wú)法完成的。
aBC5?V*e% iYr)Ao5X 所謂變焦,即鏡頭的焦距在一定范圍可調(diào)節(jié),通過改變焦距從而改變系統(tǒng)視場(chǎng)大小,達(dá)到不同距離不同范圍景物的成像。我們通常所說的變焦鏡頭一般指攝像鏡頭,即在不改變拍攝距離的情況下通過改變焦距來(lái)改變拍攝范圍,因此非常利于畫面構(gòu)圖。
}#m9Q[ RL}?.'! [由于一個(gè)系統(tǒng)的焦距在某一范圍可變,相當(dāng)于由無(wú)數(shù)多個(gè)定焦系統(tǒng)組成的,在設(shè)計(jì)變焦鏡頭時(shí)也是使用類似定焦鏡頭的分析
優(yōu)化方法。
wa@Rlzij> /5sn*, 設(shè)計(jì)要求
:A8r{`R'N ]設(shè)計(jì)好的一組鏡頭如果變化鏡片與鏡片之間的空氣厚度,鏡頭的焦距會(huì)隨之變化,通常來(lái)說一個(gè)系統(tǒng)的接收面尺寸大小是固定不變的(像面:CCD 或COMS 或其它探測(cè)面),在基礎(chǔ)光學(xué)理論中像面大小、視場(chǎng)和焦距三者有如下關(guān)系:
]$g07 7o FGn"j@m0 I=f×tan(θ) I = f × tan(\theta) I=f×tan(θ)
AGFA;X I為像高,f為焦距,θ為視場(chǎng)角度。
@g#5d|U); 這個(gè)關(guān)系也很容易理解,一個(gè)三角形即可。
,8384' Fn5BWV 變焦鏡頭的變焦倍數(shù)為長(zhǎng)焦距和短焦距比值,也稱為“倍率”。理論定義下,在變焦過程中鏡頭的相對(duì)孔徑保持不變,但對(duì)于實(shí)際的高變倍比系統(tǒng),由于外形尺寸不希望過大或二級(jí)
光譜校正等問題,通常在變焦時(shí)采取相對(duì)孔徑(即F/#) 也跟隨變化的方案。
! t!4CY 0h1u W26^ 通過改變鏡片與鏡片之間的間隔達(dá)到設(shè)計(jì)的焦距要求,當(dāng)系統(tǒng)的入瞳直徑 D 固定時(shí),即系統(tǒng)接受的光束大小一定時(shí),根據(jù) F/#=f/D 可知,f變化將引起F/#的變化,也就是我們調(diào)焦距也就是調(diào)光圈大小 (F/#也稱為光圈),此時(shí)光闌大小隨焦距變化而變化(非固定值)。這里也有人把調(diào)光闌大小稱為調(diào)光圈。
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