光学镜头的优化设计(光学镜头特性)

海潮机械 2023-01-05 04:15 编辑:admin 285阅读

1. 光学镜头特性

是cmos传感器,不是镜头,传感器和镜头是两码事 cmos传感器生产成本低,低耗电低发热,高感噪点更容易控制

2. 镜头的三个光学特性是什么

物质的光学性质主要是指物质对光线的吸收、反射和折射时所表现的各种性质,以及由物质引起的光线干涉和散射等现象。用肉眼能观察到的物质的光学性质有物质的颜色、条痕、光泽和透明度。这些性质相互之间有着密切的内在联系。

光基本性质:

1、光以波的形式传播。光就像水面上的水波一样,不同波长的光呈现不同的颜色。

2、光以直线传播。笔直的“光柱”和太阳“光线”都说明了这一点。

3、光速极快。在真空中为30万公里/秒,在空气中的速度要慢些。在密度更大的介质中,譬如在水中或玻璃中,传播速度还要慢些。

4、光中具有含能粒子,它们被称为“光子”,因此能引起胶片感光乳剂等物质的化学变化。光线越强,所含的光子越多。

3. 光学镜头特性与麦克风收音特性对照表

优点

1、构造结实,比起其它的话筒,其的更为厚实,多为金属的外壳。

2、功能安稳,经久耐用。它不会随意发出杂音,不会随意断线导致不耐用。

3、价格较低,频率特性杰出,50-15000Hz频率范围内幅频特性曲线平整。

缺点

声响细腻程度不如电容式话筒高。

价格也高

4. 镜头的光学特性三要素

回答:

镜片折射率,是光在真空中的传播速度与光在镜片材料中的传播速度之比,反映了镜片对光线的折射能力。

目前市面上主流的镜片折射率有:1.56、1.60、1.67、1.71、1.74等几种。

同等前提条件下,镜片的折射率越高,镜片越薄越轻。但是镜片折射率也不是越高越好,一般情况下,镜片折射率越高,阿贝数越低,色散越明显。随着镜片材料技术的升级,这一规律正在逐渐被打破,例如1.71折射率镜片,折射率高于1.56、1.67,但阿贝数高于1.67折射率镜片和大部分的1.56折射率镜片。

5. 镜头的光学特性由哪些因素组成

镜头的光学特性是指由其光学结构所形成的物理性能,由焦距、视场角和相对孔径三个因素组成。任何一种光学镜头,都可以由这三种光学特性的技术参数来表示和区分。

(1)焦距 摄像机的镜头都可被看成为一块中间厚、边缘薄的凸透镜,光线穿过透镜会聚成焦点,焦点至镜头中心的距离即为该镜头的焦距,焦距的单位是毫米(mm)。 镜头焦距的长短与被摄对象在摄像管光电靶面上的成像面积成正比。

如果在同一距离上对同一被摄对象进行拍摄,镜头焦距愈长,那么成像面积越大,放大倍率越高;反之,镜头焦距愈短,则成像面积越小,放大倍率越低。

通常,我们把焦距与像平面对角线接近或相等的镜头称为标准镜头。一般的摄像机光电靶面成像面积约等于16毫米电影摄影机的画幅像平面,标准镜头焦距通常为25毫米。焦距大于像平面对角线的镜头,称为长焦距镜头。焦距小于像平面对角线的镜头,称为广角镜头。焦距可发生变化的镜头,称为变焦距镜头。

(2)视场角 镜头的视场角,是指摄像管有效成像平面(视场)边缘与镜头后节点所形成的夹角。

从造型角度上讲,镜头视场角反映了摄像机记录景物范围的开阔程度(镜头视场角分为水平视场角和垂直视场角,本章所用视场角均指水平视场角)。镜头视场角与被摄对象在画面中的成像效果成反比。视场角愈大,被摄主体成像越小,画面景物越开阔;反之,视场角愈小,被摄主体成像越大,画面景物的视野越狭窄。

视场角主要受镜头成像尺寸和镜头焦距这两个因素制约。由于摄像管成像靶面在实际拍摄中是不变的固定因素,所以直接影响视场角的就是镜头焦距了。我们拍摄时一般只能通过变换不同焦距的镜头来改变视场角。

摄像机在同一距离上对同一被摄对象进行拍摄时,使用不同焦距的镜头会改变该对象在画面中的成像面积和背景范围。

这实质上是由于视场角发生了相应的改变。

比如,一个视场角为50°的镜头所拍得的被摄主体在画面中只有视场角为5°的镜头拍得的图像面积的1/10。镜头焦距越长,视场角越小;焦距越短,视场角越大。标准镜头(25mm镜头)所呈现的视场角大约在45°左右。广角镜头(焦距小于25mm)的水平视场角均大于60°,一般处在60°-130°之间。130°以上到180°之间的镜头被称为超广角镜头,又称为鱼眼镜头。

长焦距镜头(焦距大于25mm)的水平视场角小于40°。

(3)镜头的相对孔径是指镜头的入射光孔直径(D)与焦距(f)之比,其大小说明镜头接纳光线的多少。

相对孔径是决定镜头透光能力和鉴别力的重要因素。

相对孔径(D/f)的倒数(f/D)被称为光圈系数(F),被标刻在镜头的光圈环上。摄像机的镜头光圈系数分为若干档,常见的有1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、12、16、22等,相邻两档光圈F值的比值均为,曝光量相差一级。

由于像平面照度和相对孔径的平方成正比,所以F值变化一档,相当于摄像机镜头的光通量变化一倍。

在摄像时我们说开大光圈,实际上是从光圈调节环上大F值向小F值的一端运动,即减小了光圈系数值;而缩小光圈,则是从小F值向大F值一端运动,光圈系数值加大。

比如,从光圈8调到光圈5.6,就是开大了光圈,光通量增大一倍,曝光值增加一级。

反之亦然。

对相对孔径和光圈系数的调节,决定了镜头的光通量和镜头景深。对摄像机的镜头进行光圈选择,实质是一个曝光控制的问题。现在的摄像机通常都有手动光圈和自动光圈两种控制方式。自动光圈只能对被摄场景的曝光控制作出技术性处理,而有意识、有目的的动态用光和艺术处理只能由手动光圈才能更好的表现。在拍摄同一照度下的同一场景时,光圈越大,景深范围越小;光圈越小,景深范围越大。镜头曝光的有意图控制和不同景深的选择性运用,是摄像人员实现创作意图取得最佳画面效果的有效手段。

6. 光学镜头特性是什么

带有超近距离摄影调节焦点的镜头,就叫微距镜头。

7. 镜头的光学性能有哪些

通过研究光起作用的产品,,带镜头的镜头,相机,投影仪,镭射测距仪,手机镜头 ,数码摄像机等。

光学是研究光的行为和性质的物理学科。光是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组来描述;同时,光具有波粒二象性,光的粒子性则需要用量子力学来描述。

8. 光学镜头的光学特性与哪些参数有关

(折光率或屈光率)是透镜或曲面镜汇聚或发散光线的程度,它与设备的焦距是负相关的。

屈光度是测量光学倍率最常用的单位,国际单位制的单位是反米(m^-1)。

将2个或更多个薄透镜组合在一起,组合透镜的光学倍率是接近各别透镜的总和或是更好。光学倍率通常在几何光学的光线追踪或是眼科学中用于描述透镜的特性。

9. 光学镜头的特性

光学镜片具有高度的透明性、物理及化学性质高度均匀性及特定和精确的光学常数。光学镜片厂家生产的光学镜片是最常用的光学材料,其制造工艺成熟,品种齐全。一般光学镜片能透过波长为0.35~2.5m的各种色光,超出这个波段范围的光将会被光学镜片强烈地吸收。

关于测量光学镜片各项质量指标分类和分级的标准如下:

1、折射率、色散系数与标准数值的允许差值;

2、同一批镜片中,折射率及色散系数的一致性;

3、光学均匀性;

4、条纹度;

5、气泡度;

6、应力双折射;

7、光吸收系数;

8、耐辐射性能(N系列镜片)。

光学镜片厂家

特别要注意的几点:

1、光学均匀性指同一块镜片中各点折射率的不一致性,是由于退火炉内各处温度不均匀所引起的。

光线通过一块折射率不均匀的镜片时,会使各部分光程产生不规则的变化,因而影响光学系统的成像质量。按国家标准规定,当镜片直径或边长不大于150mm的无色光学玻璃毛坯的光学均匀性用分辨率的比值法表示;镜片直径或边长为150mm~300mm的无色光学镜片(称大块光学镜片)的光学均匀性以一块镜片中各部位间的折射率微差最大值表示。

2、光学镜片的内应力是指退火时各处温度不均匀而带来的应力。

其危害为:

A.、应力较大时,在光学加工过程中,容易引起镜片炸裂;即使应力不大时,也容易使光圈变坏。

B、产生与杂散光相类似的影响,造成像质变坏。

C、应力分布不均匀,导致折射率不均匀,使通过镜片后的光波波面变形,像质也会变坏。 光学镜片的应力分为中部应力与边缘应力。按规定,小块镜片检验中部应力;大块镜片(直径大于150mm和重量超过3kg)除了检验中部应力,还要检验边缘应力。

3、条纹是指镜片内部折射率的局部不均匀。

外形如线状条纹,类似于圆柱透镜,引起光线方向的变异,主要是由于光学镜片熔炼过程中各部分成分不同而引起的。