照相機構(gòu)造原理詳解
(1)――照相術(shù)與照相機的形成
攝影,不僅被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟中的各個領(lǐng)域,而且已經(jīng)成為廣大人民現(xiàn)代文明生活中的不可缺少的重要組成部分。
現(xiàn)代照相術(shù)的起源最早可追溯到墨子(公元前468~376年)在《墨 ..
攝影界一般將球差和彗差所引起的模糊現(xiàn)象稱為光暈。在絕大多數(shù)情況下,軸外點的光暈比軸上點要大。由于軸外像差的存在,我們對于軸外象點的要求不應(yīng)該比軸上點高,至多一致,即兩者具有相同的成像缺陷,此時我們稱等暈成像。隨著相對孔徑的增大,球差和彗差的校正將更加困難,放在使用大孔徑鏡頭時,應(yīng)事先了解鏡頭的性能,注意到那檔光圈漸暈最小,在可能情況下,應(yīng)盡量縮小光孔,以提高成像質(zhì)量。
3、象散 象散也是一種軸外象基,與彗差不同,它是描述無限細光束成像缺陷的一種像差,僅與視場有關(guān)。由于軸外光束的不對稱性,使得軸外點的子午細光束的會聚點與弧矢細光束的會聚點各處于不同的位置,與這種現(xiàn)象相應(yīng)的像差,稱為象散。子午細光束的會聚點與孤矢細光束的會聚點之間距離在光軸上的投影大小,就是象散的數(shù)值。由于象散的存在,使得軸外視場的象質(zhì)顯著下降,即使光圈開得很小,在子午和弧矢方向均無法同時獲得非常清晰的影象。象散的大小僅與視場角有關(guān),而與孔徑大小無關(guān)。因此,在廣角鏡頭中象散就比較明顯,在拍攝時應(yīng)盡量使被攝體處于畫面的中心。 4、場曲 當(dāng)垂直于光軸的物平面經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后不成像在同一象平面內(nèi),而在一以光軸為對稱的彎曲表面上,這種成像缺陷稱為場曲。場曲也是與孔徑無關(guān)的一種像差。由于象散的存在,子午細光束所形成的彎曲象面與弧矢細光束所形成的彎曲象面往往不重合,它們分別稱為子午場曲Xt和弧矢場曲Xs。用存在場曲的鏡頭拍照時,當(dāng)調(diào)焦至畫面中央處影象清晰,畫面四周影象就模糊;而當(dāng)調(diào)焦至畫面四周影象清晰時,畫面中央處的影象又開始模糊,無法在平直的象平面上獲得中心與四周都清晰的象。因此在某些專用照相機中,故意將底片處于弧形位置,以減少場曲的影響。因為廣角鏡頭的場曲總是比一般鏡頭大,因此在拍團體照時將被攝體作圓弧形排列,就是為了提高邊緣視場的象質(zhì)。 5、畸變 畸變是指物體所成的象在形狀上的變形;儾⒉挥绊懴蟮那逦龋挥绊懳锵蟮南嗨菩。由于畸變的存在,物空間的一條直線在象方就變成一條曲線,造成像的失真;兎滞靶位兒驼硇位儍煞N。畸變與相對孔徑無關(guān),僅與鏡頭的視場有關(guān)。所以在使用廣角鏡頭時要特別注意畸變的影響。 (7)――鏡筒與光闌 一、鏡筒 與一般光學(xué)儀器相比較,照相機鏡頭的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,往往由相當(dāng)數(shù)量的鏡片所組成。這些鏡片在進行光學(xué)設(shè)計時,其相對位置都是當(dāng)作完全理想情況來進行設(shè)計處理的。設(shè)計時的象質(zhì)是在完全同心和無間隔偏差這樣完全理想條件的前提下完成像差校正存在不同心度和間隔誤差,影響鏡頭裝配后的象質(zhì)。所以對一個好鏡頭而言,它應(yīng)具有良好和合理的鏡框和鏡筒設(shè)計。而且還應(yīng)該為它設(shè)計一個好的裝配方法,以使各鏡片連接后的同心度誤差和間隔誤差控制在一定范圍之內(nèi),以保證各鏡片組合后具有良好的成像質(zhì)量。 通常具有三種鏡筒結(jié)構(gòu)設(shè)計方式,即互換法鏡筒結(jié)構(gòu)設(shè)計、修配法鏡筒結(jié)構(gòu)設(shè)計、調(diào)整法鏡筒結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于大批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)簡單、要求一般的鏡頭都采用互換法鏡筒結(jié)構(gòu)設(shè)計。它是將鏡片直接放置在鏡筒內(nèi),利用鏡片間的疊合、間隔墊圈或鏡筒內(nèi)的尺寸間隔關(guān)系,保證各鏡片的同心度與空間間隔。同心度的保證是依靠單個零件的加工精度,各鏡片與鏡框連接可在專用裝配車床上,通過定中儀對準(zhǔn)、定中后保證同心度要求?臻g間隔的保證是通過加工時控制尺寸鏈來達到。 修配法的鏡筒結(jié)構(gòu)基本特點是鏡片間同心度與空間間隔通過統(tǒng)一基準(zhǔn)面,一次定位加工獲得,定位精度高,沒有積累誤差。但它加工復(fù)雜,成本高,適用于優(yōu)質(zhì)且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高檔照相機鏡頭,電影攝影鏡頭等。 調(diào)整法鏡筒結(jié)構(gòu)主要是利用鏡頭光組中比較靈敏的環(huán)節(jié),即對象差校正和補償影響較大的鏡片組,加上調(diào)整環(huán)節(jié),進行調(diào)節(jié)補償。 上述三種鏡筒結(jié)構(gòu)設(shè)計,在實際應(yīng)用時,有時是相互結(jié)合使用的,在可能情況下應(yīng)盡量使用互換法。 照相鏡頭的最后調(diào)試是廠家借助專門的測試儀器,如光具座、鑒別率測試儀來完成的。出廠前都經(jīng)過逐個檢查,以保證成像質(zhì)量。若最終發(fā)現(xiàn)象質(zhì)有問題,應(yīng)交專業(yè)維修人員檢查,切勿自行拆卸以防不測。 |
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