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摄影里,球差 (spherical aberration)是什么?

时间:2018-11-26    点击: 次    来源:户外摄影    作者:户外摄影 - 小 + 大

光线透过球面透镜所产生的成像误差,单色光像差的一种。

球面透镜上,远离光轴位置进入镜头的平行光线(边缘光线、远轴光线),入射角大,折射强,在光轴离镜头近处形成焦点;而离光轴近处进入镜头的平行光线(中心光线、近轴光线)折射弱,在光轴上离镜头远处形成焦点。由于平行光束在光轴上前后分散形成焦点,形成了弥散光斑(一定直径的模糊像),从而清晰度和解像力下降。


球差
球差

球差又可以分为正和负两种:边缘光线的焦点位于近轴焦点的左方(靠近镜头),球差为正(又称球差欠校正);反之,位于近轴焦点的右方,球差为负(又称球差过校正)。

摄影时缩小光圈可减少球差对成像的影响。适当地选择玻璃材料和球面的曲率半径,用正、负透镜组成消球差复合透镜可消除球面像差。大口径的摄影镜头,也可用非球面透镜来校正球面像差。

轴上物点的物距L确定时,其像点位置L'是孔径角U(或h)的函数,实际像点与理想像点的位置之差,叫做球差。球差(Spherical aberration)亦称球面像差。轴上物点发出的光束,经光学系统以后,与光轴夹不同角度的光线交光轴于不同位置,因此,在像面上形成一个圆形弥散斑,这就是球差。一般是以实际光线在像方与光轴的交点相对于近轴光线与光轴交点(即高斯像点)的轴向距离来度量它。
对于单色光而言,球差是轴上点成像时唯一存在的像差。轴外点成像时,存在许多种像差,球差只是其中的一种。除特殊情况外,一般而言,单个球面透镜不能校正球差,正透镜产生负球差,负透镜产生正球差。对一定位置的物点而言,当保持透镜的孔径焦距不变时,球差的大小随透镜的形状而异。因此,以适当形状的正、负透镜组合成的双透镜组或双胶合镜组是可能消球差的一种简单结构。保持透镜的焦距不变而改变透镜形状,犹如把柔软的物体弯来弯去,故被称为透镜的整体弯曲,它是光学设计时校正像差的一种重要技巧。

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