1. 渐晕系数为0.5的视场角
一个光学系统除了要考虑高斯光学的有关问题,诸如物像共轭位置、放大率、转像和转折光路等以外,还需考虑成像范围的大小、成像光束孔径角的大小、成像波段的宽窄以及像的清晰度和照度等一系列问题。
满足一系列要求的实际光学系统往往不是几个透镜的简单组合,而由一系列透镜、曲面反射镜、平面镜、反射棱镜和分划板等多种光学零件组成,并且要通过合理设置光阑、精细校正像差和恰当确定光学零件的横向尺寸等手段才能得到合乎需要的高质量系统。
光学系统的各个光学零件都由各自的镜框限定其通光孔,绝大多数情况下是圆孔。有时还在系统中加入固定的或可变的专设光孔。在所有这些光孔中,一定有一个光孔起着限制轴上点成像光束孔径角的作用;另外有一个光孔起着限制成像范围的作用。这样的光孔称为光阑:前者称孔径光阑或有效光阑;后者称视场光阑。任何光学系统必定存在这样二个光阑。在目视光学系统中,眼睛的瞳孔也必须作为系统的一个光孔来考虑。
孔径光阑在光学系统中的位置与很多因素有关。在某些系统中有特定的要求,例如,目视光学系统一定要使出射光瞳位于目镜之外,以便眼睛的瞳孔能与之重合;远心系统中应使孔径光阑位于焦点上。此外,孔径光阑的位置还与像差校正和系统各光学零件的横向尺寸有关,应在设计时合理确定。
视场光阑是光学系统中决定其成像范围的一个光孔。在有中间实像平面的系统(例如开普勒望远镜和显微镜)和有实像平面的系统(例如摄影系统)中,视场光阑都设置在这种像平面上。视场光阑被其前面的光学零件在物空间中所成的像称为入射窗,它对入射光瞳中心所张的角度是所有光孔像中最小者,这个角度称为视场角。同样,视场光阑被其后面的光学零件在像空间所成的像称为出射窗。
入射窗、视场光阑和出射窗也是共轭的。当视场光阑设置在实像平面或中间实像平面上时,入射窗和出射窗分别与物平面和像平面重合,此时视场有明晰的边界。在无实像或中间实像平面的场合,例如眼睛通过放大镜或伽利略望远镜观察时,系统中也总有一个零件,它的通光孔径起着限制视场的作用,上述二情况中,放大镜本身孔径和望远镜物镜的孔径就是决定可见视场范围的视场光阑。显然,此时入射窗不与物平面重合,无明晰的视场边界。
在理想情况下,轴上点和轴外点的光束都受孔径光阑的限制,有基本相同的光束孔径角,如果视场不太大,整个视场的像面照度基本均匀。然而在实际光学系统中,轴外点成像光束往往受其他光学零件通光孔的限制,结果是轴外点的光束孔径角比轴上点的小得多。这是因为要使轴外点也以充满入射光瞳的光束成像时,那些远离孔径光阑的透镜需要有相当大的直径,并且对全孔径轴外光束校正像差也非常困难。
因此,为了改善轴外点的成像质量、也为了光学零件的横向尺寸不特别大,常用适当减小某几个透镜直径的方法来对轴外光束作必要的限制。这种轴外点发出充满入射光瞳的光束被某些光学零件部分拦截而不能全部通过光学系统的现象,称为光束渐晕。
物点的成像光束是一个以物点为顶点,以入射光瞳为底的空间光锥。此光束经过光学系统以后,其结构会发生变化,对于轴对称光学系统(绝大多数系统属这一类),轴上点光束总具有对称性质,但轴外点光束经系统后失去对称。为便于了解这种光束的结构,通常取其二个特征面上的平面光束来进行描述。
子午平面、子午光束 包含轴外物点和光轴的平面称为子午平面。由于光学系统的轴对称性质,轴外物点总可取在作图平面上,即纸平面就是子午平面。位于子午平面上的光束称为子午光束。显然,主光线一定是子午光束中的一条光线。
弧矢平面、弧矢光束 包含主光线并与子午平面垂直的平面称为弧矢平面。位于弧矢平面上的光束称为弧矢光束。显然,主光线就是子午平面与弧矢平面的交线。由于主光线要经系统各个表面的折射、反射而改变其方向,所以,弧矢平面也逐面发生变化而不是一个统一的平面。
由于光学系统的轴对称性,轴上点光束无需区分子午光束与弧矢光束,轴外点光束则一定是对子午平面对称的。
透镜(或透镜组)所成的像与原物面貌不是准确相似的现象。由于物点发出的光线与透镜主轴交角太大,离轴较远或透镜材料的折射率随光的波长而变等原因造成。像差大小反映成像品质的优劣。像差主要有7种;对单色光有5种,即球差、彗差、像散和像面弯曲及畸变。对于复色光还有两种色差,即轴向色差和垂轴色差。尽量消除或减少这些像差是设计光具组的一项重要任务。
2. 渐晕系数与视觉放大率
是指在光学系统中,当远离光轴的物点成像时,由于光阑的存在,使能够到达像面上的光束逐渐变得窄小起来,结果使离轴的像点逐渐变暗,这个过程叫做渐晕效应。为了使像平面内视场边界清晰,可以把视场光阑放在物平面、物的中间实像位置或像平面上。
3. 渐晕时的最大视场角
面渐晕系数=轴外点光束在入瞳上的截面积/入瞳面积
线渐晕系数=轴外点光束在入瞳上的高度/入瞳直径
渐晕是离轴越远( 越接近最大视场) 的光线经过光学系统的有效孔径阑越小,所以越离轴的光线在离轴的像面上的光强度就越弱,而形成影像由中心轴向离轴晕开。简单来说,就是轴外光束被拦截的现象称为“渐晕”。
4. 日晕半径视角是什么意思
叫日晕吧,据说是要下大雨的征兆,网上查了一下,果然如此 日晕和月晕 太阳或月亮周围出现的这种光圈叫“晕”,有的地方,人们叫它“枷”。太阳周围出现的光圈叫“日晕”,月亮周围出现的光圈叫“月晕”。 高空有时会出现一种卷层云,这种云白色半透明,有时像一层薄纱,有时像一团团乱丝,由一些形状不同的细小冰晶组成。
当光线透过这些小冰晶的时候,各种光线折射和反射的程度有大有小,改变了它的方向。
在太阳周围同一圆周上的冰晶,都能把同一种颜色的光折射射到我们的眼睛里来,各个方向的光点连起来,就形成一个内红外紫的晕圈了。
阳光比较强的时候,能看到两三种颜色;阳光比较弱的时候,只能见到白色。由于月光比较淡弱,看到的月晕,往往只是白色。 出现晕的时候,一般没什么风,天空飘浮着薄云。 晕的出现,预示着天气要有变化。因为形成晕的卷层云是一种降雨云系的前部,接着会出现高积云和高层云,再发展成雨层云,就要下雨了,而且常伴有大风。
一般日晕下雨的可能性大,月晕多是刮风 。 日晕和月晕 在天气变化以前,我们有时会在太阳或月亮的周围,看到一个甚至两个以上的彩色或白色光圈,而且太阳光和月亮光也似乎暗淡了许多。 这是怎么回事?
我们把太阳或月亮周围出现的这种光圈叫“晕”。太阳周围出现的光圈叫“日晕”,月亮周围出现的光圈叫“月晕”。
这是一种比较奇特的气象现象。晕圈的颜色一般是内红外紫的。 日晕或月晕的出现,往往预示着天气要有一定的变化。一般日晕预示下雨的可能性大,而月晕多预示着要刮风。所以,民间有这样一句谚语:“日晕三更雨,月晕午时风”。
5. 50%渐晕时,视场大小
光学成像
利用折射、反射等手段将物的信息再现。成像是几何光学研究的核心问题之一。
实像与虚像、实物与虚物
1,物和像都是由一系列的点构成的,物点和像点一一对应。
2,实物、实像的意义在于有光线实际发自或通过该点,而虚物、虚像仅仅是由光的直线传播性质给人眼造成的一种错觉,实际上并没有光线经过该点。
3,物和像具有相对性,虚实之间也可以进行转换。
等光程面和严格成像
理想成像的基本要求是满足同心光束的不变性,并且从整个物和像的对应关系看,还必须要满足物像间的相似性。
空间上各个点之间的相互位置要一一对应,同时每一对物像点的颜色要一一对应。
要求成像的光学系统不产生畸变,没有像差、色差等。
理想光具组是严格成像的必要条件。
投影仪
投影仪的结构
投影仪的关键参数
亮度:家用一般 2000-3000 ANSI 流明(辐射光学部分细讲)
标准分辨率(真实分辨率或物理分辨率)
对比度:明暗区域最亮的白色和最暗的黑色之间 的不同亮度层级的测量(人眼一般接近2000:1)
投射比:投影距离D / 画面宽度W。(越小说明在相同距离下,投射的画面越大) 计算投影和幕布大小、距离之间的最佳关系。
投射比一般在1.5-1.9之间,小于1时一般称为短焦镜头,小于0.6称为超短焦。投影幕布一般用对角线的英寸数来标识,需要根据长宽比进行折算。
关于投影的幕布选择
玻珠幕, 表面增加了光学晶体玻璃球的涂层。特点是画面有鲜明的焦点感和活力,增益高、视角小。而最大的特点是“光线回归性”,即反射光线沿入 射光线的方向返回,这也是增益高的一个原因,对光线有一定的“收集”效果。
白塑幕,直接采用粗白纹面料,不做表面处理。特点是能把投影机的性能,原原本本的表现出来, 不加修饰,增益低、视角很大、颜色自然。
照相机
照相机的最简结构—箱式照相机
特点:无反光镜,直接取景对焦。
缺点:早先对焦慢,现代数码无反相机(微单)对焦速度可达0.06秒以内(sony a6000)!
双镜头反光照相机( “双反” Twin-Lens Reflex-TLR)
特点:两个镜头,上面的镜头通过固定的反光镜负责取景聚焦,与下面镜头联动;下面的镜头负责将影像传送到胶片上。
缺点:体积较大,操作不便,更换镜头时 需要两个一起更换。
单镜头反光照相机
特点:(1)五棱镜、(2)反光板。几乎 完美解决了“所见即所得”的问题。
缺点:(1)活动式反光板使相机体积增大;(2)反光板开启的振动、机械切换时间等 影响相机的性能。
单反到无反的轮回
照相机的幅面与视角
照相机镜头的焦距与视场角
照相机镜头的焦距与像的大小
焦距越长,像越大(在固定大小的底片上所能收集的图像比例越小, 与视场角的缩小相对应)
镜头的焦距决定了视场,也就是镜头能够拍到多“宽”的画面。如果光线的交 点离传感器比较近的情况。
这会让被摄体的成像较小,反之则会较大。因此, 短焦距会产生较宽的视场——这就是短焦距镜头被称作“广角”镜头的原因。
反之也成立:长焦距产生较窄的视场,这类镜头被称作“长焦”镜头。
照相机镜头的焦距与纵向间隔
短焦距,纵向间隔大 ,长焦距,纵向间隔小。
镜头的视场与像场
标准镜头的焦距以相机成像面的画 幅对角线长度为准,当镜头焦距接近某 类相机成像面的画幅对角线长度时被称 为该类相机的标准焦距镜头,简称标准 镜头或标头。
标准焦距镜头的视角约50° ,焦距 通常为45-55mm,画面透视关系类似 于人眼所感觉到的透视关系,拍摄效果 比较平实。是最基本的摄影镜头。
照相机的快门—光阑
光阑的定义:对光具组成像时的光束孔径、成像点偏离光轴的范围加以限制的透 镜边框、框架或特别设置的带孔屏障。
光阑是球面光具组近似成像的必然要求。孔径光阑(aperture diaphragm):决定轴上物点通过光具组光束孔径的光阑称为 孔径光阑或有效光阑。
被孔径光阑所限制的物、像方成像光束的张角分别叫做入 射孔径角和出射孔径角。孔径光阑是轴上物点傍轴条件的要求。
入射光瞳(pupil)和出射光瞳:孔径光阑在物方和像方的共轭。
孔径光阑和光瞳是对特定共轭物、像点而言的,不同的共轭点可以有不同的孔径光阑和光瞳。
主光线:物、像共轭光束中,与通过入射光瞳和出射光瞳中心光线共轭的光线。
视场光阑(field diaphragm):决定轴外物点的主光线能否通过光具组的光阑。恰好能通过光具组主光线与光轴在物方和像方的夹角叫做入射视场角和出射视场角。视场光阑是轴外物点 傍轴条件的要求。
入射窗(window)和出射窗:视场光阑在物方像方的共轭。
渐晕:当物点逐渐远离光轴时,参与成像的光线逐渐减少,导致图像逐渐昏暗, 称作渐晕。当入射窗就在物平面上时,渐晕将不出现。
6. 半渐晕视场角怎么算
大学作业题么。。
7. 渐晕系数为0.5的视场角是什么情况
你好,百夫长来回答你的问题
如何使用瞄准镜?
瞄准镜主要分为以下三大类:望远式瞄准镜(Telescopic sight)、准直式瞄准镜(Collimating optical sight)、反射式瞄准镜(Reflex sight)。其中以望远式瞄准镜和反射式瞄准镜最为流行。上述两类瞄准镜主要在白天使用,因此又被统称为白光瞄准镜(day scope/sight),另外还有供夜间瞄准用的夜视瞄准镜(night scope/sight),是在上述两类瞄准镜上加上夜视装置,而按夜视装置的种类,又可分为微光瞄准镜、红外瞄准镜(又可细分为主动红外和热成像两 类)。
光学瞄准镜的最主要功能是使用光学透镜成像,将目标影像和瞄准线重叠在同一个聚焦平面上,即使眼睛稍有偏移也不会影响瞄准点。通常光学瞄准镜可以放大影像倍数,也有不放大倍数的。而可放大倍数的瞄准镜又可分固定倍数或可调倍数两类,如4x28指的是物镜直径28公厘,固定放大倍率4倍的瞄准镜,3-9x40则是物镜40公厘,可调整放大倍率从3倍到9倍的瞄准镜。
变倍瞄具在目镜的镜筒上标有刻度,拿2-6倍来说,通常会标有2、 3、 4、 5、 6 这些倍率的定位点,可以旋转目镜上的三角图形定位刻度对准相应数字刻度即可,但不同距离上的物体在一些倍率上会视物模糊,所以并不是非得将三角定位刻度准确标定在数字上,只要视物清晰即可。
位于正上方的是距离补偿旋钮,位于右侧的是风偏旋钮。
上方的旋钮有一箭头标有“up”,也就是顺着箭头方向旋转弹着点会向上移动,比如5发射击,弹着点均在十字中心下方,你可以朝“up”方向旋转,不断调整这样再次射击弹着点会渐渐与十字线中心水平线重合。
右侧旋钮有一箭头标有“L”这个就是顺着箭头方向旋转,弹着点会向左修正,同样比如五发一组射击,弹着点偏十字线中心右侧,可以向“L”方向旋转,这样弹着点会渐渐向十字线垂直线方向靠拢。
百夫长答题完毕,抱拳致敬!
8. 渐晕系数与视场角关系
1. 灯具效率: 灯具输出的总光通量与灯具内所有光源发射出的总光通量之比,一般用百分数表示。
2. 灯具的配光或光强分布 (distribution of luminous intensity): 用曲线或表格表示灯具在空间各方向的光输出强度分布值称为灯具的配光曲线或光分布曲线,它是表征灯具的重要特性参数。
3. ·眩光 (glare): 在一个照明环境中,当某光源或物体的亮度比眼睛已适应的亮度大得多时,人就会有眩目或耀眼的感觉,此种现象,称为眩光。
眩光会造成不舒适或(和)可见度下降。前者称为不舒适眩光( discomfort glare ),后者称为失能眩光( disability glare )。
不舒适眩光和失能眩光,都有直接和间接之分。直接眩光是由观察者视场中的明亮和发光体(如光源发出的光或灯具输出的光)引起的,而观察者在光泽的表面中看到发光体的像(如建筑物大厅光滑的大理石地面反射的强烈灯影)时,则会产生间接眩光。轻微的眩光使人心神烦乱,严重的眩光则使人深感不舒适。所以在各种环境照明中,必须考虑如何避免眩光的产生。
4. 平均照度( average illuminance ): 规定照明表面上的照度平均值。
5.水平面照度 (horizontal illuminance): 水平面上一点所接受的照度值。
6. 垂直面照度 (vertical illuminance): 垂直面上一点所接受的照度值。
7.照度均匀度 (uniformity ratio of illuminance ):规定的照明表面上的最小照度与平均照度之比。
8 .单位面积功率( power per unit area ):单位被照面积上所安装灯具的功率,单位为 w/m 2 。它是表征能耗的重要指标。
9.维护系数( maintenance factor ) :灯具在使用一定周期后,在规定表面上的平均照度与该灯具在相同条件下新安装时在规定表面上所得到的平均照度之比。
10.灯具间距 (spacing of luminaire)相邻灯具的中心线间的距离。
11.灯具安装高度 (mounting height of luminaire) 灯具底部与地面的距离。
12.灯具距高比 (spacing height ratio of luminaire)灯具的间距与灯具计算高度之比。
13.室空间比 (room cavity ratio)表征房间几何形状的数值。
其计算公式为:
rcr=5h(l + w)/l · w
rcr — 室空间比
l — 房间长度
w — 房间宽度
h — 灯具计算高度
9. 渐晕系数定义
10倍双目望远镜,要求:全视场: 6° ;出瞳直径:d=4.0,镜目距:p=10.5 ;分辨率:a=6’’;渐晕系数:k=0.6;棱镜的出射面与分划板之间的距离:a=28.3 ;棱镜:别汉屋脊棱镜;材料:BAK7;目镜:2-25对于本次仪器零件设计的要求是1:双镜筒之间可以调节距离,调节范围56~72mm2:右眼目镜可以调节视度,调节距离3:透镜间空气间隔公差 mm4:透镜装调光轴偏心 (角分)5:添加平移转向装置