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镜头的重要参数以其对成像质量的影响

2013-07-23 admin1

镜头分分歧类型,但即便对于统一类型的镜头,其成像质量也有着很大的差距,这重要是由于材质、加工精度和镜片结构的不一致成分造成的,同时也导致分歧档次的镜头价值从几百元到几万元的巨大差距。比力驰名的如四片三组式天塞镜头、六片四组式双高斯镜头。对于镜头设计及出产厂家,通常用光学传递函数OTF(Optical Transfer Function)来综合评价镜头成像质量,光学系统传递的是亮度沿空间散布的信息,光学系统在传递被摄风物信息时,被传递之各空间频率的正弦波信号,其调造度和位相在成现实像时的变动,均为空间频率的函数,此函数称为光学传递函数。OTF通常由调造传递函数MTF(Modulation Transfer Function)与位相传递函数PTF(Phase Transfer Function )两部门组成。

镜头的重要参数以其对成像质量的影响

像差是影响图像质量的沉要方面,常见的像差有如下六种:

球差:由主轴上某一物点向光学系统发出的单色圆锥形光束,经该光学系列折射后,若原光束分歧孔径角的各光线,不能交于主轴上的统一地位,以至在主轴上的梦想像平面处,形成一弥散光斑(俗称吞吐圈),则此光学系统的成像误差称为球差。

慧差:由位于主轴表的某一轴表物点,向光学系统发出的单色圆锥形光束,经该光学系列折射后,若在梦想像平面处不能结成清澈点,而是结成拖着明亮尾巴的慧星形光斑,则此光学系统的成像误差称为慧差。


像散:由位于主轴表的某一轴表物点,向光学系统发出的斜射单色圆锥形光束,经该光学系列折射后,不能结成一个清澈像点,而只能结成一弥散光斑,则此光学系统的成像误差称为像散。


场曲:垂直于主轴的平面物体经光学系统所结成的清澈影像,若不在一垂直于主轴的像平面内,而在一以主轴为对称的弯曲表表上,即最佳像面为一曲面,则此光学系统的成像误差称为场曲。当调焦至画面中央处的影像清澈时,画面周围的影像吞吐;而当调焦至画面周围处的影像清澈时,画面中央处的影像釉祓头吞吐。


色差:由白色物体向光学系统发出一束白光,经光学系统折射后,各色光不能汇聚于一点上,而形成一彩色像斑,称为色差。色差产生的原因是统一光学玻璃对分歧波长的光线的折射率分歧,短波光折射率大,长波光折射率幼。


畸变:被摄物平面内的主轴表直线,经光学系统成像后变为曲线,则此光学系统的成像误差称为畸变;湎癫钪挥跋煊跋竦募负巫刺,而不影响影像的清澈度。这是畸变与球差、慧差、像散、场曲之间的底子区别。


我们在评价镜头质量时通常还会从分辨率、明锐度和景深等几个实用参数判断:

1. 分辨率(Resolution):又称甄别率、解像力,指镜头清澈分辨被摄风物纤维细节的能力,造约镜头分辨率的原因是光的衍射景象,即衍射光斑(爱里斑)。分辨率的单元是“线对/毫米“ (lp/mm)。

2. 明锐度(Acutance):也称对比度,是指图像中最亮和最暗的部门的对比度。

3. 景深(DOF):在风物空间中,位于调焦物平刻下后肯定距离内的风物,还可能结成相对清澈的影像。上述位于调焦物平刻下后的能结成相对清澈影像的风物间之纵深距离,也就是能在现实像平面上获得相对清澈影像的风物空间深度领域,称为景深。

4. 最大相对孔径与光圈系数:相对孔径,是指该镜头的入射光孔直径(用D暗示)与焦距(用f暗示)之比,即:相对孔径=D/ f 。相对孔径的倒数称为光圈系数(aperture scale),又称为f/造光圈系数或光孔号码。通常镜头的相对孔径是能够调节的,其最大相对孔径或光圈系数往往标示在镜头上,如1:1.2或f/1.2 。若是拍摄现场的光线较暗或曝光功夫很短,则必要尽量选择最大相对孔径较大的镜头。


镜头各参数间的相互影响关系

一个好的镜头,在分辨率、明锐度、景深等方面都有很好的体现,对各类像差的校对也比力好,但同时其价值也会几倍甚至上百倍的提高。若是我们把握一些法规和经验,就能够使用同档次的镜头达到更好的成效。

1. 焦距大幼的影响情况

焦距越幼,景深越大;

焦距越幼,畸变越大;

焦距越幼,渐晕景象越严沉,使像差边缘的照度降低;

2. 光圈大幼的影响情况

光圈越大,图像亮度越高;

光圈越大,景深越幼;

光圈越大,分辨率越高;

3. 像场中央与边缘

通常像场中心较边缘分辨率高

通常像场中心较边缘光场照度高

4. 光波长度的影响

在一样的摄像机及镜头参数前提下,照明光源的光波波长越短,得到的图像的分辨力越高。所以在必要精密尺寸及地位丈量的视觉系统中,尽量选取短波长的单色光作为照明光源,对提高系统精杜仔很大的作用。


标签: 镜头参数
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