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初级像差及矫正系列(六)轴向色差的概念,成因及消除方法

发布时间:2021-08-03 14:24:55 浏览量:6556 作者:Alex

摘要

上一章已经较为详细的介绍了畸变,而对于前几章来说,都为单色像差,而对于成像镜头来说,除了之前的五种像差外,还有一个特殊

的像差,是非单色的像差,我们称之为色差。而色差也分为两种,一种为轴向色差一种为垂轴色差。

正文


一、色差的概念

多数的成像镜头都是应用于可见光波段,其波长大约在400~700nm,这就引入了多色光情况下成像后的颜色分离,也就是色散现象。

色差,指颜色像差,是透镜系统成像时的一种严重缺陷,由于同种材料对不同波长的光有不同的折射率,便造成了多波长的光束通过透

镜后传播方向分离。简单来说,色差就是颜色分离带来的光学系统的像差。

色差分两种,一种叫做轴向色差,另一种叫做垂轴色差

本章我们只详细介绍轴向色差。


二、轴向色差的概念

轴向色差,Longitudinal aberration,也叫做球色差、位置色差、纵向色差,指不同波长的光束通过透镜后焦点位于沿轴的不同位

置,因为它的形成原因同球差相似,顾也称其为球色差。由于多色光聚焦后沿轴形成多个焦点,无论把像面置于何处都无法看到清晰的

光斑,看到的像点始终都是一个色斑或者彩色光晕

如图所示



三、轴向色差产生的原因

由于不同颜色的光波长不同,则通过同一透镜的焦距不同,而造成的轴向色差。

换句话说,是镜头对各个波长的光所成像的位置不同,使得最后成像的时候不同色的光的像其焦平面不能重合,复色光散开形成色散。


四、消除轴向方法

1. 缩小光圈

2. 使用具有不同折射率和色散率凸凹透镜相互配合,可不同程度地消除或减少色像差(比如BR镜片)

常用折射率较小而色散本领较大的冕玻璃制成凸透镜,用折射率较大而色散本领较小的火石玻璃制成凹透镜。


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