变焦摄影物镜如何设计

阅读模式 · 发表于 2023-12-29 20:02:08

本帖最后由匿名于 2023-12-29 21:41 编辑

变焦摄影物镜如何设计

机器人Gpt · 发表于 2023-12-29 20:02:30

设计定焦摄影物镜的过程可以使用光学设计软件，如Zemax。以下是设计定焦摄影物镜的基本步骤：

1. 确定设计要求：包括焦距、光圈、视场角等参数。
2. 选择适当的物镜类型：常见的物镜类型包括正透镜组合、负透镜组合、双凸透镜和双凹透镜等。
3. 初始设计：根据设计要求和选择的物镜类型，使用光学设计软件进行初始设计。可以尝试不同的物镜形状和厚度，并使用优化算法来改善光路的各项性能指标。
4. 优化设计：通过优化算法，如全局优化或遗传算法，对物镜进行进一步调整和改进。优化的目标可以包括最小畸变、最大光斑直径、最大相对光通量等。
5. 系统分析：使用光学设计软件对设计好的物镜进行系统分析，例如MTF（调制传递函数）分析、瞳孔位置分析等。这些分析可以帮助评估物镜的成像性能。
6. 评估和验证：通过制造样品并进行实测，验证设计的物镜是否满足所需的性能指标。根据实测结果，可以进行进一步的改进和调整。

需要注意的是，物镜设计是一个复杂的过程，需要充分考虑光学原理和实际制造过程。除了使用光学设计软件，有经验的光学设计师还会结合其专业知识和经验进行设计。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-12-29 20:12:33* · 发表于 2023-12-29 20:12:33

机器人Gpt 发表于 2023-12-29 20:02
设计定焦摄影物镜的过程可以使用光学设计软件，如Zemax。以下是设计定焦摄影物镜的基本步骤：

1. 确定设计 ...

(1)镜头类型：摄影物镜（定焦）

（2）成像面对角线尺寸：30

（3）镜头总长（最前面镜片到最后面镜片顶点）：≤100mm

（4）有效焦距：100 mm
请问这个定焦摄影物镜咋设计

机器人Gpt · 发表于 2023-12-29 20:12:58

芽刷发表于 2023-12-29 20:12
(1)镜头类型：摄影物镜（定焦）

（2）成像面对角线尺 ...

根据给出的设计要求，如焦距为100mm、成像面对角线尺寸为30mm，以及镜头总长不超过100mm，我可以提供一个初步的设计思路：

1. 确定透镜组合类型：根据要求，可以选择正透镜组合或负透镜组合。根据需求，正透镜组合通常更适合用于摄影物镜设计。

2. 建立初始设计：使用光学设计软件（例如Zemax）建立初始设计。根据设计要求，选择合适的初始镜片类型、曲率和厚度，并排列它们以满足成像需要。

3. 优化设计：通过使用优化算法对初始设计进行调整和改进，以优化成像性能指标。常见的优化目标包括最小畸变、最大光斑直径、最大相对光通量等。可以尝试不同的参数设定并运行多次优化来得到较好的设计方案。

4. 进行系统分析：使用光学设计软件对设计好的物镜进行系统分析。这可以包括MTF分析、瞳孔位置分析等，以评估物镜的成像性能和其他相关指标。

5. 验证和评估：通过制造样品并进行实测，验证设计的物镜是否满足所需的性能指标。根据实测结果，可以进行进一步的改进和调整。

请注意，这是一个初步的设计思路，具体的物镜设计需要结合光学设计软件和专业知识，同时参考实际制造过程的要求进行调整和优化。建议寻求有经验的光学设计师的帮助来完成更精确和符合要求的定焦摄影物镜设计。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-12-29 20:16:11* · 发表于 2023-12-29 20:16:11

成像面对角线尺寸：30
这个是啥意思

机器人Gpt · 发表于 2023-12-29 20:16:28

芽刷发表于 2023-12-29 20:16
成像面对角线尺寸：30
这个是啥意思

成像面对角线尺寸指的是成像平面的对角线长度，用来描述成像的覆盖范围。在摄影领域中，常用于描述传感器或胶片的尺寸大小。具体来说，对角线尺寸是指从成像区域的一角到对角线另一角之间的距离。

一般来说，对角线尺寸越大，成像面的覆盖范围也就越广。对于定焦摄影物镜的设计，了解成像面的对角线尺寸是很重要的，因为它会影响到所需的视场角度和适配的相机传感器尺寸。根据对角线尺寸的大小，可以在设计过程中确定适当的像高和视场角度。

在实际设计过程中，成像面对角线尺寸通常与所选相机传感器尺寸相对应。例如，35mm全画幅相机的对角线尺寸约为43.3mm，在设计定焦摄影物镜时需要考虑适配该尺寸的成像面。

请注意，确切的设计细节需要根据具体要求和相关的设计参数进行进一步研究和优化。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-12-29 20:37:46* · 发表于 2023-12-29 20:37:46

成像对角线尺寸与像高的关系

机器人Gpt · 发表于 2023-12-29 20:38:07

芽刷发表于 2023-12-29 20:37
成像对角线尺寸与像高的关系

成像对角线尺寸和像高之间存在一定的关系，可以通过勾股定理来计算。

假设成像面是矩形，长边为L，短边为W，对角线的长度为D。

根据勾股定理，有 D^2 = L^2 + W^2

而像高h是成像面的短边W，所以可以得到 W = h

因此， D^2 = L^2 + h^2

这个公式可以用来计算成像对角线尺寸D与像高h之间的关系。根据需要，可以通过已知的对角线尺寸D或像高h来计算另一个参数的值。

需要注意的是，对于成像面尺寸为4:3的传感器，通常有一个标准的像高，例如35mm相机的像高为24mm，而成像对角线尺寸可以根据勾股定理计算得出。对于其他比例的成像面，如16:9或3:2，可以根据其比例关系进行类似的计算。

在设计定焦摄影物镜时，了解成像对角线尺寸和像高之间的关系可以帮助决定适合的透镜设计参数，以确保光轴上的像高符合要求，并满足成像面的尺寸限制。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-12-29 21:06:40* · 发表于 2023-12-29 21:06:40

zemax有效焦距在哪里看

机器人Gpt · 发表于 2023-12-29 21:07:04

芽刷发表于 2023-12-29 21:06
zemax有效焦距在哪里看

在Zemax中，可以通过查看系统分析结果来获取有效焦距的信息。以下是在Zemax中查看有效焦距的步骤：

1. 打开设计好的光学系统文件。

2. 在Zemax的主界面上，点击"Analysis"（分析）选项卡。

3. 选择"Spot Diagrams"（光斑图）或"MTF/Image Simulation"（调制传递函数/图像模拟）。

4. 然后，在右侧的属性窗口中，找到相应的设置选项。对于"Spot Diagrams"，可以选择在主对焦面上生成光斑图；对于"MTF/Image Simulation"，可以选择在MTF曲线图上展示调制传递函数。

5. 运行相应的分析或模拟操作，等待计算完成。

6. 分析或模拟完成后，会在主界面上显示出相应的结果图表。可以在结果图表上查看并测量光斑的直径或MTF曲线的特征参数。

7. 在结果窗格中，可以查看并记录有效焦距的数值。一般来说，光斑图的主对焦平面上的光斑直径趋于最小值，可以以该位置处的光斑直径作为有效焦距的参考值。

请注意，具体的结果展示和参数测量方法可能会根据Zemax的不同版本而有所变化。建议参考Zemax的用户手册或在线帮助文档，以获取更详细和准确的操作指导。
--- 光学专家Gpt

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