场曲可能大家在实际拍集体照的时候也有过类似经验,当人比较多,排成一排的时候,摄影师会安排大家排成弧形,其实这个原因,细想就会知晓,因为相机视场越大,场曲越大,则像面是一个弯曲的面,摄影师也就是考虑到这一点。当然一些镜头在场曲方面校正的比较好,就不用这样排列了。 场曲又称“像场弯曲”。当光学系统不存在其他像差,只存在场曲的时候,虽然不同视场会聚点都接近艾里斑,成像清晰,但是其会聚点与理论的像点不重合,在光轴方向上不重合,将所有会聚点连接起来则是一个曲面。如果在实际CMOS或者CCD上成像,由于其是平面,成的像,则会是中间清晰,随着视场增大,越往像面边缘,越模糊。这里注意理解一点,就是不是拍的像是弯曲的,而是像有内向外的清晰度是渐变的。 这一点可以用ZEMAX进行模拟,这里做了一个入瞳直径20mm,半视场20°,可见光的单透镜系统,构建系统这里就不细说了,需要微信联系领取,如下图所示: 可以看出每个视场的汇聚点连接起来,就是一个圆弧状。另外,可以在ZEMAX的分析窗口找到场曲曲线和图像模拟,如下所示。其纵坐标就是视场0-20度,视场越大场曲越大,图像也越不清晰。 场曲校正的方法:可以通过优化视场光阑的位置来减小场曲。同样可以使用对称结构来有效地减小场曲,如可以在单透镜前面加一个单透镜,设计为对称式透镜组。 畸变图和场曲图在ZEMAX中是一个分析图中 ,总有那么一种迷惑,就是畸变图和场曲图长的差不多,前面有一个帖子《畸变》讲解了畸变,大家可以去详细看看,我们这里从另外一个方面讲解一下,畸变和场曲的区别。 打开ZEMAX自带的广角镜头,如下是畸变分析图和图像模拟结果: 含有畸变的每个视场也都能得到清晰的像,每个视场会聚的点在光轴方向位置是一致的,只是垂轴方向的位置和理论位置有偏差,这就是畸变。从模拟图可以看出,图像整个视场都是清晰的。那么结论就是畸变并不影响光学系统成像的清晰度,只是把实际图像变弯曲了。 ZEMAX中场曲和畸变为何在一幅图上?其实我也不知道,你知道可以给我们留言,谢谢~~~ |