光学系统是一个复杂的体系,涉及多个参数。以下是一些主要的光学参数:
焦距(F):透镜或主光轴上像方焦点到光轴的距离。对于凹透镜,焦距是负值;对于凸透镜,焦距是正值。
像距(v):成像平面到透镜的距离。像距可以大于、小于或等于焦距,这取决于透镜的类型(放大镜、凹透镜、凸透镜等)和成像条件。
物距(u):物体到透镜的距离。物距的变化会影响成像的性质,如放大率、焦点位置等。
放大率(M):表示成像大小与物体大小的比值。对于凸透镜,放大率是正值;对于凹透镜,放大率可以是负值或零(当物体与透镜平行时)。
节点(N):对于凸透镜,节点是光轴上的一点,从该点发出的光线经过透镜后不会聚焦。对于凹透镜,节点是光轴上的一点,从该点发出的光线经过透镜后会发散。
焦距变化量(ΔF):当物体位置改变一个微小量Δu时,焦距的变化量。这反映了透镜对物体位置变化的响应特性。
像差(Aberration):由于透镜形状的不完美或光的折射率不均匀等原因导致的成像误差。常见的像差包括球差、彗差、像散和场曲等。
光谱范围:光学系统能够处理的电磁波谱的范围。例如,可见光范围通常是从大约400纳米到700纳米。
分辨率:光学系统能够分辨的最小细节尺寸。这取决于透镜的衍射极限和成像系统的设计。
透过率:光线通过光学系统时的透过率,即透过光线与入射光线的比值。这取决于透镜的材料、形状和涂层等因素。
接收率:光线被光学系统接收并转化为电信号的概率。这取决于摄像头的感光元件(如光电二极管)的性能以及图像处理算法的效果。
畸变系数:光学系统对图像进行畸变时产生的畸变程度。这通常与透镜的形状、材料以及成像距离等因素有关。
这些参数共同决定了光学系统的性能和应用范围。在实际应用中,需要根据具体需求来选择合适的参数组合。