镜片组各种像差的分类、对像质影响、消除方法像差的分类
2018-06-19
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理想的光具组里，对于观测时全部有效视场内的物平面上每个物点，都会在眼中像平面形成一个清晰的像点。理论上把实际影像和理想影像之间的差异叫做像差。
常见的像差分为两大类：单色像差和色差。
单色像差是指单一颜色的色光通过镜片组后形成的像差。它又分为：
球差：当近轴光线通过球面镜，经过透镜中心的光线与经过透镜边缘的光线不能相交于一点，这种像差称为球差。
慧差：由位于主轴外的某一轴外物点，向光学系统发出的单色圆锥形光束，经该光学系统折射后，若在理想平面处不能结成清晰点，而是结成拖着明亮尾巴的彗星形光斑，这种像差称为慧差。
像散：由于发光物点不在透镜光轴上，它所发出的光束与光轴有一倾斜较大的角。该光束经透镜折射后，不能聚焦于一点，这种像差称为像散.
像面弯曲:一平面物体不能够真能成像为一平面，而是成像为一曲面，即为像面弯曲。此现象会使的画面周边画质模糊,这种像差称为像面弯曲.
畸变:物体上的直线经过透镜成像后变成弯曲的现象。这种像差称为畸变
色差,是透镜成像的一个严重缺陷，发生在多色光为光源的情况下，单色光不产生色差。白光由红橙,黄,绿,青,蓝,紫七种组成，各种光的波长不同，所以在通过透镜时的折射率也不同，这样物方一个点，在像方则可能形成一个色斑。
位置色差:平行于光轴的光线经过镜片组后会聚于前后不同位置的像点上,其中短波光焦距短,长波光焦距长。
倍率色差：轴外光点发出的混合光线通过镜片组后，会聚于不同的高度，使得影像边缘分解出彩虹，表现出不同色光呈现的不同放大。
其他：
渐晕：由轴外发出的充满入瞳的光被部分遮拦的现象。
杂光：影像中的干扰光线。
对像质的影响
球差使得影像中心成柔焦状，没有最清晰点出现；
慧差使得影像周围成柔焦状，没有最清晰点出现；
像散使得影像周围径向和切向焦点分离，不能同时和焦；
像面弯曲使得影像叫平面呈弯曲状，使得中心和边缘不能同时和焦；
畸变使得影像变形，周围直线变成曲线；
位置色差使得影像中心光点变成色环；
倍率色差使得影像景物边缘轮廓带有色边；
渐晕使得影像中心亮度高与边缘；
杂光使得影像减低反差和饱和度，逆光容易产生灰雾和幻影。
消除方法
减少球差：非球面透镜的采用，采用复合透镜，优选透镜材料，优选镜片组结构；
减少慧差：采用复合透镜，优选透镜材料，优选镜片组结构；
减少像散：采用复合透镜，优选透镜材料，优选镜片组结构；
减少像面弯曲：选透镜材料，优选镜片组结构；
减少畸变：非球面透镜的采用，优选镜头结构，优选透镜材料；
减少位置色差：优选透镜材料，采用复合透镜；
减少倍率色差：优选透镜材料，采用复合透镜；
减少渐晕：优选镜片组结构；
减少杂光：采用镀膜消光涂料，优选镜片组结构。