像差理论概述

zfw0080 · 发表于 2003-3-18 07:12:00

[这个贴子最后由zfw0080在 2003/06/13 12:26pm 第 4 次编辑]
这点东西呢，是比较初阶的，只能给您们一个概念性的认识，要对像差理论有比较全面的了解，还必须参看有关的教材。谢谢
日常使用的光学系统（简称镜头）由于受光学设计、加工工艺及装调技术等诸多因素的影响，要对一定大小的物体成理想象是不可能的，它实际所成的象与理想象总是有差异，这种成象的差异就称为镜头（或成象光学系统）的象差。
象差是由光学系统的物理条件（光学特性指标）所造成的。从某种意义上来说，任何
光学系统都存在有一定程度的象差，而且从理论上来讲总也不可能将它们完全消除。肉眼
和其他光能接收器也只具有一定的分辨能力，因此只要象差的数值小于一定的限度，我们
就认为该系统的象差得到了矫正。
一、一级像差理论
为了建立一个令人满意的像差理论，一个简单的方法就是从精确的光线追迹公式（请参考有关的书籍）着手，把其中每一角度的正弦函数按照麦克劳林定理展开成幂级数的形式,即sinθ=θ-θ3/3!+ θ5/5!- ……。对于小角度，这个幂级数是一个迅速收敛的级数，每一项都比它的前一项小得多，这说明对近轴光线而言，因倾斜角很小，故在一级近似的情况下，除了第一项之外，其余各项都可以忽略不记。

dajuzhan · 发表于 2003-3-19 17:55:00

哈哈，我比较忙;
若能帮忙，我尽力

zfw0080 · 发表于 2003-3-19 18:33:00

谢谢。不过，像差理论在光学设计中实在是太重要了，我们没有理由不学好他！
哈哈：大家都很忙，忙里偷闲嘛！不过，这样也是一种忙法！

zfw0080 · 发表于 2003-3-19 23:05:00

[这个贴子最后由zfw0080在 2003/06/13 11:59am 第 2 次编辑]

像散
象散也是一种轴外象基，与彗差不同，它是描述无限细光束成象缺陷的一种象差，仅
与视场有关。由于轴外光束的不对称性，使得轴外点的子午细光束的会聚点与弧矢细光束
的会聚点各处于不同的位置，与这种现象相应的象差，称为象散。子午细光束的会聚点与
孤矢细光束的会聚点之间距离在光轴上的投影大小，就是象散的数值。如图l-2-12所示。

如果S3不为零，则透镜是有像散的，他所形成的模糊像是像散的
设某一物点Q发出的光线，垂直及水平面所有光线之焦线为T和S位置，此二焦线分别垂直于其切向及弧矢平面，在T和S之间的某处L位置，象近似圆盘，并且是这种情况下的最小模糊圆。
如果T和S是由远方广大物场中的物点所决定，则它们的轨迹将形成两个抛物面，对于任一光束，象散的大小或者象散差由主光线通过两抛物面间的距离来度量。在光轴上，两抛物面相互接触，象散差为零，在轴外，这个差值随象高的平方而增大。T面在S面之左称为正象散。
对于薄透镜而言，象散近似地和焦距成正比，但改变透镜的形状对象散却没有多大的改进。但是一个双胶合透镜增加一个光阑或者一个单透镜却可以改善象散。
当S3=0时，T和S重合于一个抛物面，这个面叫做珀兹伐面。
由于象散的存在，使得轴外视场的象质显著下降，即使光圈开得很小，在子午和弧矢
方向均无法同时获得非常清晰的影象。象散的大小仅与视场角有关，而与孔径大小无关。
因此，在广角镜头中象散就比较明显，在拍摄时应尽量使被摄体处于画面的中心。

bjp0809 · 发表于 2003-3-20 05:37:00

我觉得你还可以把这个话题在‘光学设计技术与光学软件’版讨论因为这对他们也是很有用的啊

zfw0080 · 发表于 2003-3-20 05:47:00

你的看法很好！我写这些的目的就是为了对设计有点帮助。我会征求他们的意见。
谢谢你！

zhouxiaojun · 发表于 2003-3-20 18:40:00

我可以移到光学设计吗

小马过河 · 发表于 2003-3-20 18:52:00

呵呵，一阶没有像差，就叫一阶成像吧：）

zfw0080 · 发表于 2003-3-20 19:14:00

当然可以了，多谢学长关心！

充电电池 · 发表于 2003-3-21 03:10:00

这些理论看起来多少有点抽象
我的问题是：如何在zemax这种外来的软件中应用这些基本理论呢？
现在我感觉即使我把这些理论背的通熟，这个程序也还是用不太通顺

zfw0080 · 发表于 2003-3-21 03:21:00

问题是：现在您对这些理论熟吗？如果您对这些理论熟的话，我相信您用ZEMAX设计东西一定是小菜一碟了。

zfw0080 · 发表于 2003-3-21 19:47:00

请问：在绩效函数编辑表里的AXCL（轴象色差）里的ZONE是什么意思啊，怎么设置的

像差理论概述