鏡片組各種像差的分類、對像質影響、消除方法像差的分類
2018-06-19
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理想的光具組里，對于觀測時全部有效視場內的物平面上每個物點，都會在眼中像平面形成一個清晰的像點。理論上把實際影像和理想影像之間的差異叫做像差。
常見的像差分為兩大類：單色像差和色差。
單色像差是指單一顏色的色光通過鏡片組后形成的像差。它又分為：
球差：當近軸光線通過球面鏡，經過透鏡中心的光線與經過透鏡邊緣的光線不能相交于一點，這種像差稱為球差。
慧差：由位于主軸外的某一軸外物點，向光學系統發出的單色圓錐形光束，經該光學系統折射后，若在理想平面處不能結成清晰點，而是結成拖著明亮尾巴的彗星形光斑，這種像差稱為慧差。
像散：由于發光物點不在透鏡光軸上，它所發出的光束與光軸有一傾斜較大的角。該光束經透鏡折射后，不能聚焦于一點，這種像差稱為像散.
像面彎曲:一平面物體不能夠真能成像為一平面，而是成像為一曲面，即為像面彎曲。此現象會使的畫面周邊畫質模糊,這種像差稱為像面彎曲.
畸變:物體上的直線經過透鏡成像后變成彎曲的現象。這種像差稱為畸變
色差,是透鏡成像的一個嚴重缺陷，發生在多色光為光源的情況下，單色光不產生色差。白光由紅橙,黃,綠,青,藍,紫七種組成，各種光的波長不同，所以在通過透鏡時的折射率也不同，這樣物方一個點，在像方則可能形成一個色斑。
位置色差:平行于光軸的光線經過鏡片組后會聚于前后不同位置的像點上,其中短波光焦距短,長波光焦距長。
倍率色差：軸外光點發出的混合光線通過鏡片組后，會聚于不同的高度，使得影像邊緣分解出彩虹，表現出不同色光呈現的不同放大。
其他：
漸暈：由軸外發出的充滿入瞳的光被部分遮攔的現象。
雜光：影像中的干擾光線。
對像質的影響
球差使得影像中心成柔焦狀，沒有最清晰點出現；
慧差使得影像周圍成柔焦狀，沒有最清晰點出現；
像散使得影像周圍徑向和切向焦點分離，不能同時和焦；
像面彎曲使得影像叫平面呈彎曲狀，使得中心和邊緣不能同時和焦；
畸變使得影像變形，周圍直線變成曲線；
位置色差使得影像中心光點變成色環；
倍率色差使得影像景物邊緣輪廓帶有色邊；
漸暈使得影像中心亮度高與邊緣；
雜光使得影像減低反差和飽和度，逆光容易產生灰霧和幻影。
消除方法
減少球差：非球面透鏡的采用，采用復合透鏡，優選透鏡材料，優選鏡片組結構；
減少慧差：采用復合透鏡，優選透鏡材料，優選鏡片組結構；
減少像散：采用復合透鏡，優選透鏡材料，優選鏡片組結構；
減少像面彎曲：選透鏡材料，優選鏡片組結構；
減少畸變：非球面透鏡的采用，優選鏡頭結構，優選透鏡材料；
減少位置色差：優選透鏡材料，采用復合透鏡；
減少倍率色差：優選透鏡材料，采用復合透鏡；
減少漸暈：優選鏡片組結構；
減少雜光：采用鍍膜消光涂料，優選鏡片組結構。