理想(xiǎng)的光具組裏(lǐ),對於觀測時全部有效視場內的物平麵上每個物點,都(dōu)會在眼中(zhōng)像平(píng)麵形成一(yī)個清晰(xī)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(sè)的(de)色光通過(guò)鏡片組後形成的像差。它又分為:
球差:當(dāng)近軸光線通過球麵(miàn)鏡,經過透鏡中心的光線與經過透鏡邊緣的光線不能相交於一點,這種像差稱為球差。
慧差:由(yóu)位於主軸外的某一軸外物點,向光(guāng)學(xué)係統發出的單色圓錐形光(guāng)束,經該光學係統折射(shè)後,若在理想(xiǎng)平麵處不能結成清晰點(diǎn),而是結成拖著(zhe)明亮尾巴的彗星形光(guāng)斑,這種像差稱為慧差。
像散:由(yóu)於發光物點不在透鏡光軸上,它(tā)所發出(chū)的光束與光軸有一傾斜較大的(de)角。該光束(shù)經透鏡折射後(hòu),不能(néng)聚焦於一點,這種(zhǒng)像差稱為像散.
像麵彎曲:一(yī)平麵物體不能夠(gòu)真能成像為一平麵,而(ér)是成像為一曲麵,即為像麵彎曲。此現象會使的(de)畫麵周邊畫質模糊,這種像差稱為像麵彎曲.
畸(jī)變:物體上的直線經過透(tòu)鏡成像後變成彎曲的現象(xiàng)。這種像差稱為畸變
色差,是透鏡成像的一個嚴重(chóng)缺陷,發生在多色光為光源的情況下,單色光不(bú)產生色差。白光由紅橙,黃,綠(lǜ),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(shé)射率也不同,這(zhè)樣物方一個點,在像方則可能形成一(yī)個色斑。
位置色差:平行於光軸的光線經過鏡片組後會聚(jù)於(yú)前後不同位置的像點上,其(qí)中短波(bō)光焦距短,長波光焦距長。
倍率色差:軸外光點(diǎn)發出的混合光線通過鏡片組後(hòu),會聚於不同的高度,使得影像邊(biān)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(zhóu)外發出的充滿入瞳的光被部分遮攔的現象。
雜光:影像中的幹擾光線。
對像質(zhì)的影響
球(qiú)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(wéi)成(chéng)柔焦狀,沒有(yǒu)最清晰點出現(xiàn);
像散使得影(yǐng)像周圍徑向和切向焦點分離,不能同時和焦;
像麵彎曲使得影像叫平麵呈彎曲狀,使得中心和邊緣不能同時和焦;
畸變使得影像變形,周圍(wéi)直線變(biàn)成曲線;
位置色差使得影像中心光點(diǎn)變成色環;
倍率色差使得影像景物邊(biān)緣輪廓帶有(yǒu)色邊;
漸暈使得影像中心亮(liàng)度高與邊緣;
雜光使(shǐ)得影像減低反差和飽和度,逆光容易產生灰(huī)霧和幻影。
消除方法
減少球差:非球麵透鏡的采用,采(cǎi)用複(fù)合透鏡,優(yōu)選透(tòu)鏡材料,優選鏡片組(zǔ)結構;
減少慧差:采(cǎi)用複合透鏡,優選透鏡材料,優選鏡片組(zǔ)結構;
減少(shǎo)像散:采用複合透鏡,優選透鏡材料,優選(xuǎn)鏡片組結構;
減少像麵彎曲(qǔ):選透鏡材(cái)料,優選鏡(jìng)片組結構;
減(jiǎn)少畸變:非球麵透鏡的采(cǎi)用,優(yōu)選(xuǎn)鏡頭(tóu)結構,優選透(tòu)鏡材料;
減少位置色差:優選透(tòu)鏡材料,采用複合透鏡;
減少倍率色差:優選(xuǎn)透鏡材料,采用複合透鏡;
減少漸暈:優選鏡片組結構;
減少雜光:采用鍍膜消光(guāng)塗料,優選鏡(jìng)片組結構。