由于像差的存在,光學(xué)系統(tǒng)將不能夠使物點成為理想像點。人們所熟悉的幾何光 =mAGD*NKu
學(xué),是站在理想光學(xué)系統(tǒng)的角度上討論了光學(xué)系統(tǒng)的成像理論。但是問題是,根據(jù)定 U(8I+xZ
義,實際的光學(xué)系統(tǒng)卻只是在近軸擁有理想光學(xué)系統(tǒng)的性質(zhì)時才沒有像差,也就是說 81cv:|"
要想成完善的像,那么只有當(dāng)孔徑和視場這兩者全都無限趨近于光軸的情況下才有可 H8x:D3C0
能實現(xiàn),也就是說,此時點物的像才是完善的像點,但是符合成完善像點的光學(xué)系統(tǒng) +Hi{/{k0N
是沒有實際意義的。 iiQ||P}5
而對于實際光學(xué)系統(tǒng)來說,由于過大的入射角,使得近軸幾乎無效,這樣就會導(dǎo) X.:_"+I;
致光線不能匯聚成一個單一的像點,而是形成一個彌散斑,還存在一種可能就是使像 P[6dTZ!\s
不能嚴格地將原物的形狀大小還原再現(xiàn),導(dǎo)致失真,這種現(xiàn)象就證明了像差的存在〗。 <vO8_2,V-
所謂像差,簡單來說就是實際的系統(tǒng)和我們理想中的光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)不能完全一 P'gT6*an,"
致,而產(chǎn)生的偏差。 UU-v;_oP
光學(xué)設(shè)計者一般認為幾何像差就有七種,而對于單色光成像的系統(tǒng),將有可能會 s2wwmtUCN
產(chǎn)生性質(zhì)不同的五種像差,而這五種像差也可以說是五種單色像差。這五種像差分別 >DkN+S
由球差,彗差(也叫正弦差),像散,場曲和畸變構(gòu)成。而就人們所知,白光或者復(fù)色 Ds;Rb6WcnY
光才是絕大多數(shù)的光學(xué)系統(tǒng)的光源,所以還有兩種因為進入光學(xué)系統(tǒng)后,各光由于波 &0FpP&Z(
長不同而成像大小和位置也不同的兩種色差,即位置色差和倍率色差。以上七種就是 Yoj~|qL
幾何像差。 ,!8*g[^O
由于光線計算公式的非線性,平面作為物面,球面(曲面)作為折(反)射面, zww?
而成像面是曲面,并且不同波長的光又有不同的折射率,這三點就是產(chǎn)生像差的主要 1h&)I%`?
原因。 ~rQ4n9G
當(dāng)需要設(shè)計一個光學(xué)系統(tǒng)的時候,首先就是要提出原理方案,然后再確定一個具 i:AjWC@]
體的結(jié)構(gòu),而想要做到這些就必須以幾何光學(xué)理論以及像差理論為基礎(chǔ)來完成。但是 nqUH6(
這種方法僅適合設(shè)計望遠物鏡,如果想設(shè)計稍微復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)比如照相物鏡用這種 56VE[G
方法就比較困難了。所以人們最常用的方法就是根據(jù)技術(shù)指標的要求,在已有的鏡頭 [%7IQ4`{
上進行像差校正。 Z={UM/6w
包括人眼在內(nèi)的所有光能探測器都是具有缺陷的,這種缺陷就是像差。而光學(xué)設(shè) $Cut
計中總是把主要相差校正到一定范圍內(nèi),這個范圍是以光學(xué)系統(tǒng)的作用和接收器的性 xu0;a
質(zhì)為基礎(chǔ)的,所以人們的目的是使接收器不會感覺到,這是就可以忽略像差,認為像 dawVE
O
質(zhì)是可以令人接受的。