1. 镜头光学结构分析
光学镜头是电视摄像机的重要部件，一般是由多片凸透镜和凹透镜与相应的金属零件组合而成的。现在，一般的摄像机镜头都带有自动光圈、电动变焦距等装置。光学镜头是摄像机的门户，它的最基本作用是把被摄物体成像于摄像机内的感光元件上。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
对电视摄制人员来说，镜头焦距、视场角和相对孔径对画面拍摄都会产生影响，它们的技术性能及组配关系直接决定了摄像者所能达到的技术可能性和艺术可能性。
2. 现代光学镜头设计方法与实例pdf
光学工程：1997年，在我国光学界泰斗王大珩院士的建议下，国务院学位委员会同意将“光学工程”列为工学一级学科。作为一门理工交叉的学科，光学工程学科的理论体系得到了不断地完善与发展，如今光学工程已发展为以光学为主，并与信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及微电子技术等学科紧密交叉和相互渗透的学科。它包含了许多重要的新兴学科分支，如激光技术、光纤通信、光存储与记录、光学信息处理、光电显示、全息和三维成像、薄膜和集成光学、光学与光纤传感、光探测、激光材料处理和加工、弱光与红外热成像、光电测量、现代光学和光电子仪器及器件、光学遥感技术以及综合光学工程技术等。
这些分支不仅使光学工程学科产生了质的飞跃，而且推动建立了一个规模迅速扩大的前所未有的现代光学和光电子产业。 光电信息工程专业培养以光电信息工程为主干的光电信号获取、光通信、光电信息处理、光存储、光显示及光电信息应用等信息光电子工程领域的基础知识、基础理论、基本技能，能在工农业生产、国防军工、生物医疗、环境监测、文化娱乐、科学研究等领域相关的行业与部门从事光电技术与系统相关产品的设计、制造、开发、应用、研究、教学、管理、营销等方面工作，德、智、体、美全面发展的复合型高级专门人才。光信息科学与技术是光学和信息科学与技术相结合的交叉学科，它主要研究光信息的产生、获取、转换、传播、存储等过程中的普遍规律及其应用。本专业培养具备光信息科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能，能在应用光学、光电子学以及相关的电子信息科学、光纤通信、计算机科学等领域从事科学研究、教学、技术开发和管理等工作的光信息科学与技术专门人才。 区别：光学工程是一级学科，光电信息工程是二级学科。
3. 镜头光线分析
在摄影摄影中，光线与镜头大致呈现45度为最佳。
4. 镜头光学结构分析方法
取景器可以分为光学取景器和电子取景器。光学取景器，顾名思义就是通过光学的组件来完成取景的工作。根据工作原理的不同，又分为旁轴式和单镜头反光同轴式两种。 在消费级数码相机中，旁轴式取景器最为常见，这种取景方式说白了很简单，就是在镜头上方开一个孔，前后装上玻璃，让拍摄者能通过这个孔看到要拍摄的人或物而已。虽然现在的旁轴式取景器并没有那么简单，还有变焦玻璃，对焦辅助线等功能，但是总体上结构是非常简单的。正是由于结构简单，所以成本也比较低，因此被大量的用于中低端的数码相机上。但是旁轴式取景器也有它的不足之处，因为不是通过镜头直接取景，所以拍摄者从取景器中看到的图像和最终照片上的图像会有一定程度的偏差，在拍摄近处物体时尤为明显，这不利于拍摄者对照片的构图和取景。 单镜头反光式的结构就复杂多了，因此制造成本也比较高，一般都是用于高端产品上，也就是通常所说的数码单反（DSLR）。单镜头反光式取景器是直接通过镜头取景，光线从镜头射入，通过一面反光镜，折射到上方的对焦屏成像，再折射到目镜中，这样拍摄者就能从观景框中看到所要拍摄的图像了，由于是直接通过镜头取景，解决了图像偏差的问题，真正做到“即见即所得”的效果。 旁轴式光学平视取景：象普及型的普通相机一样，普及型的数码相机也多采用旁轴式光学平视取景， 这种取景方式历史悠久、结构简单、生产成本很低、视野明亮、不影响拍摄过程，但其取景视差大，特别在微距拍摄时，根本不能用。 单镜头反光式(SLR)取景：数码相机的单镜头反光式(SLR)取景，通常用在一些高档机型上。单镜头反光式取景可以做到所见即所得，但是光学结构比较复杂，制作成本高，另外反光镜的机械运动会使相机抖动，也给相机的其它设计设置了不少障碍。 LCD取景：在LCD中所看到的就是CCD所形成的图像，所以用LCD取景从根本上消除了取景视差（尽管和单反取景一样，取景显示的范围并不是拍摄范围的全部，一般是其95%左右），还可以预演所选定光圈、快门组合实际的拍摄效果，显示各种拍摄参数,，提供丰富的信息。缺点是耗电量太大，景像也不够清晰。 取景专用的LCD：取景专用的LCD就是把一块微型LCD放在取景器内部，由于有机身和眼罩的遮挡，外界光线照不到这块微型LCD上，也就不会对其显示造成不利影响。另一方面，通过一组取景目镜来观察LCD，有一定的放大倍数，这块LCD的面积可以做得很小，大大降低了耗电量及成本。 光学取景器 小型数码相机上的光学取景器由一组简单的光学元件组成，这套元件与镜头的光学系统相连，让光学取景器中的影像与进入镜头的影响同步相连。这种取景器体积小巧，但最大的问题是有取景误差。取景器通常置于镜头上方，从光学取景器上看到的影像跟镜头投射在传感器上的影像是不同的，在短距离拍摄中，这种“视差”就更为明显了。一般的光学取景器只能让用户看到镜头实际覆盖范围的80%到90%。如果想准确取景，还是使用无视差的LCD比较好。戴眼睛的朋友在使用光学取景器的时候最好看一下取景器旁是否有屈光度调节，如果有的话会方便不少。 数字取景，最常用的是LCD取景 ·非专业数码相机的LCD取景 小型数码相机的LCD取景让用户能实时观察到想拍摄的影像，这个影像与镜头投射在CCD上的影像是相同的，不会有视差产生。这种取景方式也叫做“TTL”（Through-The-Lens）通过镜头取景。但我们知道，使用LCD取景是很耗电的，而且在阳光猛烈的时候，我们很难看到LCD上的画面。这就促使我们使用光学取景器或下面将谈到的EVF取景器。另外，数码单反上的LCD并不作取景用，它只能让用户在拍摄后在LCD上观看照片和操作菜单，当然DSLR有自己特有的取景方式。
5. 光学镜头成像效果分析
传统摄影依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像；数字摄影则通过放置在焦平面的光敏元件，经过光/电转换，以数字信号来记录物体影像。 图象特点：
投影
航片是中心投影，即摄影光线交于同一点。
比例尺
航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。
1. 平均比例尺：以各点的平均高程为起始面，并根据这个起始面计算出来的比例尺。
2. 主比例尺：由像主点航高计算出来的比例尺，它可以概略地代表该张航片的比例尺。
像点位移：
1. 位移量与地形高差成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。当高差为正时，像点位移为正，是背离像主点方移动；高差为负时，像点位移为负，是朝向像主点方向移动。
2. 位移量与像点距离像主点的距离成正比，即距像主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小。像主点无位移。
3. 位移量与摄影高度（航高）成反比。即摄影高度越大，因地表起伏的位移量越小。
6. 光学镜头设计
镜头的焦距是指镜头的光学中心到焦平面的距离。 镜头的光学中心不一定是在镜片中，也可能是在镜头以外的地方。比如超长焦镜头600mm f5.6的光心就位于镜头以外。尼康超广角14mm f2.8D的焦距是14mm，但是尼康单反卡口法兰距就有46.5mm。 焦距的长度反映了一只镜头的视角大小，焦距长，视角小，能把远物放大。焦距短，视角大，能涵盖更多景物。 焦距的长短主要有镜头的光学设计决定的，是衡量一只镜头的最重要指标之一。
7. 镜头的光学结构
光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头;从视场大小分有广角、标准，远摄镜头;结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变(光圈、焦距、聚焦均可变)镜头等。