要计算相机的视场大小,我们需要了解像素尺寸和总像素数,以及光学系统的特性。在这个例子中,您提供了以下信息:
- 相机分辨率:1280 x 1024 像素
- 单个像素尺寸:4.8 微米
- 最大全像高:≥8毫米
### 计算视场大小
1. **全像面尺寸:**
- 水平方向的总长度:1280 像素 × 4.8 微米/像素 = 6144 微米 = 6.144 毫米
- 垂直方向的总长度:1024 像素 × 4.8 微米/像素 = 4915.2 微米 = 4.9152 毫米
2. **最大视场角:**
- 最大全像高给出的尺寸为大于等于8毫米。这意味着我们的成像系统可以至少覆盖一个半径为8毫米的图像圆。
- 如果以此为基准,计算视场角度取决于镜头焦距(focal length)。假设我们有一个镜头焦距 \( f \):
- 视场角 \(\theta\) 可以通过公式计算:
\[
\theta = 2 \times \arctan\left(\frac{\text{图像半径}}{f}\right)
\]
- 图像半径为8毫米(根据最大全像高)。
### 在ZEMAX中的设置
1. **建立镜头模型:**
- 打开ZEMAX并创建一个新的镜头设计文件。
- 根据采用的镜头元件,输入各个参数,如曲率、厚度和材料等。
2. **设置相机感应器尺寸:**
- 在ZEMAX中设置探测器尺寸,宽度为6.144毫米,高度为4.9152毫米。
3. **设置视场:**
- 在“Field”选项卡中,根据镜头焦距和计划的视场角设置不同的视场点。
- 确保包括一个至少为8毫米半径的圆形视场,以满足最大全像高的要求。
4. **优化和分析:**
- 使用优化工具对透镜进行优化,确保视场范围内的成像质量。
- 使用分析工具(例如Spot Diagram、MTF等)检查系统性能。
通过这些步骤,您可以在ZEMAX中设置合适的视场并分析其性能。记得根据实际使用的镜头调整参数和焦距,因为镜头的焦距直接影响视场角的计算。
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