| 彼贤思与君齐 |
2022-10-31 10:55 |
由于像差的存在，光学系统将不能够使物点成为理想像点。人们所熟悉的几何光 <.b$
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学，是站在理想光学系统的角度上讨论了光学系统的成像理论。但是问题是，根据定 tZ^;{sM
义，实际的光学系统却只是在近轴拥有理想光学系统的性质时才没有像差，也就是说 Q /c
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要想成完善的像，那么只有当孔径和视场这两者全都无限趋近于光轴的情况下才有可 q4i8Sp>
能实现，也就是说，此时点物的像才是完善的像点，但是符合成完善像点的光学系统 7]%il[
是没有实际意义的。 shT[|@"C
而对于实际光学系统来说，由于过大的入射角，使得近轴几乎无效，这样就会导 >!1 f`
致光线不能汇聚成一个单一的像点，而是形成一个弥散斑，还存在一种可能就是使像 G)hH?_U#T
不能严格地将原物的形状大小还原再现，导致失真，这种现象就证明了像差的存在〗。 )VMB o6:+
所谓像差，简单来说就是实际的系统和我们理想中的光学系统的像质不能完全一 I_G>W3
致，而产生的偏差。 wsrx|n[]
光学设计者一般认为几何像差就有七种，而对于单色光成像的系统，将有可能会 prN(V1O
产生性质不同的五种像差，而这五种像差也可以说是五种单色像差。这五种像差分别 `M ygDG+u
由球差，彗差（也叫正弦差），像散，场曲和畸变构成。而就人们所知，白光或者复色 ^Nw]'e3
光才是绝大多数的光学系统的光源，所以还有两种因为进入光学系统后，各光由于波 b@/ON}gX
长不同而成像大小和位置也不同的两种色差，即位置色差和倍率色差。以上七种就是 {*;]I?9Al
几何像差。 &ZN'Ey?
由于光线计算公式的非线性，平面作为物面，球面（曲面）作为折（反）射面， (QSWb>np
而成像面是曲面，并且不同波长的光又有不同的折射率，这三点就是产生像差的主要 Q!X_&ao )O
原因。 VaSNFl1_M
当需要设计一个光学系统的时候，首先就是要提出原理方案，然后再确定一个具 rA,Y_1b *
体的结构，而想要做到这些就必须以几何光学理论以及像差理论为基础来完成。但是 i*R:WTw#
这种方法仅适合设计望远物镜，如果想设计稍微复杂的光学系统比如照相物镜用这种 &&1Y"dFs
方法就比较困难了。所以人们最常用的方法就是根据技术指标的要求，在已有的镜头 93IOG{OAY
上进行像差校正。 lE)rRG+JLW
包括人眼在内的所有光能探测器都是具有缺陷的，这种缺陷就是像差。而光学设 I ~L Q1 _
计中总是把主要相差校正到一定范围内，这个范围是以光学系统的作用和接收器的性 _(`X .D
质为基础的，所以人们的目的是使接收器不会感觉到，这是就可以忽略像差，认为像 `u~
质是可以令人接受的。
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