Dalam sistem optik yang ideal, pembesaran harus tetap tetap dalam sepasang pesawat objek konjugasi. Walau bagaimanapun, dalam sistem optik sebenar, harta ini hanya hadir apabila bidang pandangan kecil. Apabila medan pandangan besar atau bahkan sangat besar, pembesaran imej akan berubah dengan perubahan dalam bidang pandangan, fenomena ini akan membawa kepada imej objek yang relatif terhadap kehilangan persamaan asal, mengakibatkan Imej ubah bentuk, yang dikenali sebagai penyimpangan.
Dalam fotografi seni bina, jika lensa sudut lebar digunakan untuk memotret bangunan bertingkat tinggi, kerana bidang pandangan besar lensa sudut lebar, mudah untuk menghasilkan herotan berbentuk laras, menjadikan tepi bangunan nampaknya melengkung ke luar. Untuk mendapatkan imej yang lebih realistik dan tepat dari penampilan bangunan, jurugambar boleh menggunakan perisian pemprosesan imej khusus untuk membetulkan distorsi, atau cuba memilih sudut menembak yang tepat dan jarak ketika mengambil gambar untuk meminimumkan kesan kesannya Penyimpangan.
Penyimpangan secara matematik ditakrifkan sebagai perbezaan antara ketinggian imej sebenar y 'dan ketinggian imej yang ideal y0' (y ' - y0'), dan dalam praktiknya ia lebih sering dinyatakan sebagai peratusan nisbah ini ke ketinggian imej yang ideal y0 ', iaitu, penyimpangan relatif:
Apabila sistem optik dengan imej penyimpangan permukaan objek sepusat dengan jarak yang sama, imej tidak lagi menjadi bulatan sepusat dengan jarak yang sama. Sekiranya sistem mempunyai penyimpangan positif, ketinggian imej sebenar y 'akan meningkat dengan peningkatan bidang pandangan dan lebih cepat daripada ketinggian imej yang ideal y0', yang bermaksud pembesaran meningkat dengan peningkatan bidang pandangan, maka Jarak lingkaran sepusat akan secara beransur -ansur meningkat dari dalam ke luar; Sebaliknya, jika sistem mempunyai penyimpangan negatif, jarak bulatan akan secara beransur -ansur dikurangkan dari dalam ke luar. Ambil permukaan objek grid persegi sebagai contoh, jika dicatatkan oleh sistem optik dengan penyimpangan positif, imej yang dihasilkan akan kelihatan berbentuk bantal; Sekiranya dicatatkan oleh sistem optik dengan penyimpangan negatif, imej yang dihasilkan akan kelihatan berbentuk barel, garis putus-putus dalam angka menunjukkan bentuk imej yang ideal.
Perlu diingat bahawa penyimpangan hanya menyebabkan gangguan imej dan tidak menjejaskan ketajaman imej. Oleh itu, untuk sistem optik umum, kecacatan pengimejan penyimpangan tidak menghalang penggunaan selagi penyimpangan imej berada dalam had yang boleh diterima. Walau bagaimanapun, dalam beberapa senario aplikasi di mana imej perlu digunakan untuk menentukan secara tepat saiz sesuatu objek, kesan penyimpangan adalah kritikal kerana ia secara langsung memberi kesan kepada ketepatan pengukuran, jadi dalam kes -kes ini, penyimpangan mesti diperbetulkan dengan ketat.
Kedalaman bidang: Resolusi kedalaman untuk julat imej yang jelas
Apabila lensa objektif difokuskan pada objek fotografi tertentu, terdapat julat tertentu di hadapan dan di belakang objek di mana objek itu dapat membentangkan imej yang jelas pada satah imej, julat ini ditakrifkan sebagai kedalaman medan ( Δ1 + Δ2).
Dalam struktur pengimejan optik, satah imej A 'adalah satah di mana permukaan sasaran sensor terletak, dan satah konjugasi A adalah satah penjajaran. Pesawat paling jauh yang boleh membentuk imej yang jelas pada sasaran, iaitu pesawat di mana titik objek B1 terletak, dipanggil farscape; Pesawat terdekat yang boleh membentuk imej yang jelas pada sasaran, iaitu pesawat di mana titik objek B2 terletak, dipanggil lapangan berhampiran. Objek Objek B1, B2 dicatatkan di hadapan sasaran selepas unjuran ke permukaan sasaran untuk membentuk tempat yang meresap, apabila tempat yang meresap adalah kecil ke tahap tertentu, ia dapat dianggap dibentangkan dalam imej permukaan adalah imej yang jelas.
Formula untuk mengira kedalaman medan adalah:
Di mana Δ1 dan δ2 mewakili kedalaman medan dan kedalaman medan, masing -masing, p, p1 dan p2 mewakili jarak dari satah fokus, satah medan jauh dan satah medan dekat ke lensa objektif, f ' Panjang fokus lensa objektif, f adalah bilangan apertur lensa objektif, dan δ ialah diameter lingkaran penyebaran yang boleh dibenarkan pada satah imej, dan nilai minimum yang biasanya saiz imej elemen dalam kes sensor CCD atau CMOS.
Ia mengikuti bahawa kedalaman medan berkait rapat dengan panjang fokus lensa objektif, saiz aperture, dan jarak fotografi. Khususnya, aperture yang lebih kecil (semakin besar nombor F), atau lebih besar jarak menembak, semakin besar kedalaman medan, dan secara umum, kedalaman medan lebih besar di medan jauh daripada di lapangan dekat. Kanta dengan panjang fokus yang lebih pendek mempunyai medan kedalaman yang lebih besar apabila menembak pada jarak yang sama dengan nilai apertur yang sama; Sebaliknya, kanta dengan panjang fokus yang lebih panjang mempunyai kedalaman medan yang lebih kecil.
Jarak Kerja: Rujukan utama ke dimensi spatial sistem
Dalam proses pemilihan lensa, untuk menentukan dimensi spatial sistem optik secara tepat, sering kali perlu memahami lens kanta dan parameter penting lain. Walau bagaimanapun, kerana jarak objek dan jarak imej adalah relatif kepada kedudukan permukaan utama sistem optik lensa, dan permukaan utama lensa sukar ditentukan secara langsung dalam amalan, yang membawa kepada jarak objek, jarak imej dan lain -lain Parameter juga sukar untuk diukur secara langsung.
Sebagai contoh, dalam penggunaan kanta objektif mikroskop, jarak kerja adalah parameter utama. Apabila memerhatikan bahagian sel dalam mikroskop biologi, adalah perlu untuk memilih objektif dengan jarak kerja yang sesuai berdasarkan ketebalan sampel dan pembesaran objektif. Jika jarak kerja terlalu pendek, sampel mungkin rosak semasa proses fokus; Dan jika jarak kerja terlalu panjang, mungkin tidak mungkin untuk mendapatkan pembesaran yang mencukupi dan imej yang jelas.
Pengilang kanta telah memperkenalkan parameter jarak kerja, dan pada masa yang sama memberikan pembesaran lensa pada jarak kerja itu, sebagai kemudahan bagi pengguna untuk mengesahkan dimensi spatial sistem dengan lebih mudah.
Pada masa ini, definisi jarak kerja tidak membentuk standard bersatu, terdapat dua definisi yang berbeza. Satu definisi adalah jarak dari subjek ke kamera negatif; Takrifan lain adalah jarak dari subjek ke permukaan depan lensa. Dalam persekitaran pasaran semasa, kebanyakan pengeluar kanta kamera umumnya mengamalkan cara pertama definisi. Oleh itu, jika tiada arahan khas, jarak kerja yang diberikan dalam manual biasanya merujuk kepada jarak dari subjek ke kamera negatif.
Melalui pemahaman yang mendalam dan penguasaan parameter lens untuk mencapai kesan pengimejan optik yang dikehendaki, dan mempromosikan perkembangan berterusan dan kemajuan teknologi yang berkaitan.