光学系统的景深
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
y y' tg tg ' p D y' D p p y
照片上弥散斑直径允许值
' ' Z ' Z1 Z 2 D p
眼睛极限分辩角
Z
' Z1
对准平面弥散斑的允许值
pz1 1 p1 p 2a z1 p 2 2 a p
' Z 1 βZ 1
f f' Z1 Z1 x x
x ' Z2 Z2 f'
f -f' x ' Z1 Z1 f'
pZ1 p 1 2a Z1 2a 1 Z1 pZ2 p 2 2a Z 2 2a 1 Z2
x, z' 一定时， f ' Z 2
景深随焦距的增大而减小
例：现有一照像机，其物镜 f ' 75mm ，现以常摄距离
p 3m
进行拍摄，相对孔径采用
D 1 f ' 22
试求景深。
解：
2a D f' 3.41mm 22
1' 0.00029
180 60
4ap 2 2 3.41 3000 2 0.00029 2 mm 2 2 2 2 2 4a p 3.41 3000 0.00029 1637 .37 mm 1.63737 m
1 2
p Z1 Z 2
pz2 2 p p2 2 a z2 p 2 2 2 a p
1 2 4ap 2 /(4a 2 p 2 2 )
即当入瞳大小2a和对准平面的位置以及极限角一定时， 远景深度>近景深度
用孔径角取代入瞳直径
2a p 0 p 2a
即从对准平面中心看入瞳时，其对眼睛张角应等于极限分辩角。
近景为：
p2ε p2 p 2 p 2a pε 2ap 2a pε ( 2a)2 /ε 2a 2a 2a 2ε a p ε 2
p 2a 处，在景象平面上可以得到自 把照相物镜调焦于 入瞳前距离为 a 处的平面起至无限远的整个空间内物体的 清晰象。
P2
z2
1
z2 ’ p1’ p2’ p’
2
-p2 -p
-p1
远景：能成清晰象的最远的平面 近景：能成清晰象的最近的平面 1．远景深度1=有限长 象平面弥散斑对入眼的张角<1分（眼睛最小分辩角）弥散斑 可认为是空间点在平面上所成的像。
远 景
B1
M
近 景
入 瞳 P1
出 瞳
z1
H 对 准 平 面
z1 ’
B1
M
近 景
入 瞳 P1
出 瞳
z1
H 对 准 平 面
z1 ’
景 象 平 面
2a
P2
z2
1
z2 ’ p1’ p2’ p’
2
-p2 -p
Z 2 2a p2 p1 p p1 p p2 p2
-p1
Z 1 2a p1 p1 p p1
(1) ( 2) p p2 p2 ( 3)
S1 S2
景 象 平 面
S1’ (S2’)
入 瞳
出 瞳
入 瞳
出 瞳
z1 2a
z1 ’
z2
1
2
z2 ’
-p2
-p
p1’ p2’
p’
-p1 二、景深：
在景象平面上获得清淅象的空间深度称为成象空间的景深 （入瞳一定）
远 景
B1
M
近 景
入 瞳 P1
出 瞳
z1
H 对 准 平 面
z1 ’
景 象 平 面
2a
3． p 即把照相物镜调焦到
。
p z2
2ap 2ap p2 lim lim p 2a z p 2 a p 2 2a 2a lim 2 a p p
p1
景深是自物镜前距离为 的平面开始到无限远。
2a
4．景深与焦距关系
第五节
光学系统的景深
一、空间点的象 以入射光瞳中心点P为透射中心，以点P为投影中心，将 空间点沿主光线方向对准平面上投影，则投影点在景象 平面上的共轭点便是空间点的平面象。 入瞳直径减小→弥散斑小 入瞳位置变→景象变→透视失真（景象象 平 面
S2’ S1’
对 准 平 面
2a 2 ptgu 4 p tgu 4tg 2u 2
2a u
在照相时，缩小光圈（入瞳直径） 大的空间深度的清晰象。 2．远景深度 景深大,即获得
1
若欲使对准平面以后的整个空间都能在景象平面上成清晰 象，即 1 由前面知
p 2 1 2 a p
2ap 2a Z 1
2ap 2a Z 2
' Z 2 2 a
' Z 1 β 1 Z 1 2aβ
入 瞳 对 准 平 面
出 瞳
景 象 平 面
-p
p’
-D
用眼观察照片时，为了得到正确的空间感觉，照片上图象各点对 眼睛的张角应与直接观察空间时各对应点对眼睛的张角相等, 满足 这一条件的距离称为正确透视距离, 用D表示。
景 象 平 面
2a
P2
z2
1
z2 ’ p1’ p2’ p’
2
-p2 -p
-p1
景深=远景深度，1+近景深度2。
以入瞳中心为座标原点。
B1 MH ～ B1 P1 P2
Z1' Z1 ,
' Z 2 Z 2
Z1 p1 p 2a p1
Z2 p p2 2a p2
远 景
照片上弥散斑直径允许值
' ' Z ' Z1 Z 2 D p
眼睛极限分辩角
Z
' Z1
对准平面弥散斑的允许值
pz1 1 p1 p 2a z1 p 2 2 a p
' Z 1 βZ 1
f f' Z1 Z1 x x
x ' Z2 Z2 f'
f -f' x ' Z1 Z1 f'
pZ1 p 1 2a Z1 2a 1 Z1 pZ2 p 2 2a Z 2 2a 1 Z2
x, z' 一定时， f ' Z 2
景深随焦距的增大而减小
例：现有一照像机，其物镜 f ' 75mm ，现以常摄距离
p 3m
进行拍摄，相对孔径采用
D 1 f ' 22
试求景深。
解：
2a D f' 3.41mm 22
1' 0.00029
180 60
4ap 2 2 3.41 3000 2 0.00029 2 mm 2 2 2 2 2 4a p 3.41 3000 0.00029 1637 .37 mm 1.63737 m
1 2
p Z1 Z 2
pz2 2 p p2 2 a z2 p 2 2 2 a p
1 2 4ap 2 /(4a 2 p 2 2 )
即当入瞳大小2a和对准平面的位置以及极限角一定时， 远景深度>近景深度
用孔径角取代入瞳直径
2a p 0 p 2a
即从对准平面中心看入瞳时，其对眼睛张角应等于极限分辩角。
近景为：
p2ε p2 p 2 p 2a pε 2ap 2a pε ( 2a)2 /ε 2a 2a 2a 2ε a p ε 2
p 2a 处，在景象平面上可以得到自 把照相物镜调焦于 入瞳前距离为 a 处的平面起至无限远的整个空间内物体的 清晰象。
P2
z2
1
z2 ’ p1’ p2’ p’
2
-p2 -p
-p1
远景：能成清晰象的最远的平面 近景：能成清晰象的最近的平面 1．远景深度1=有限长 象平面弥散斑对入眼的张角<1分（眼睛最小分辩角）弥散斑 可认为是空间点在平面上所成的像。
远 景
B1
M
近 景
入 瞳 P1
出 瞳
z1
H 对 准 平 面
z1 ’
B1
M
近 景
入 瞳 P1
出 瞳
z1
H 对 准 平 面
z1 ’
景 象 平 面
2a
P2
z2
1
z2 ’ p1’ p2’ p’
2
-p2 -p
Z 2 2a p2 p1 p p1 p p2 p2
-p1
Z 1 2a p1 p1 p p1
(1) ( 2) p p2 p2 ( 3)
S1 S2
景 象 平 面
S1’ (S2’)
入 瞳
出 瞳
入 瞳
出 瞳
z1 2a
z1 ’
z2
1
2
z2 ’
-p2
-p
p1’ p2’
p’
-p1 二、景深：
在景象平面上获得清淅象的空间深度称为成象空间的景深 （入瞳一定）
远 景
B1
M
近 景
入 瞳 P1
出 瞳
z1
H 对 准 平 面
z1 ’
景 象 平 面
2a
3． p 即把照相物镜调焦到
。
p z2
2ap 2ap p2 lim lim p 2a z p 2 a p 2 2a 2a lim 2 a p p
p1
景深是自物镜前距离为 的平面开始到无限远。
2a
4．景深与焦距关系
第五节
光学系统的景深
一、空间点的象 以入射光瞳中心点P为透射中心，以点P为投影中心，将 空间点沿主光线方向对准平面上投影，则投影点在景象 平面上的共轭点便是空间点的平面象。 入瞳直径减小→弥散斑小 入瞳位置变→景象变→透视失真（景象象 平 面
S2’ S1’
对 准 平 面
2a 2 ptgu 4 p tgu 4tg 2u 2
2a u
在照相时，缩小光圈（入瞳直径） 大的空间深度的清晰象。 2．远景深度 景深大,即获得
1
若欲使对准平面以后的整个空间都能在景象平面上成清晰 象，即 1 由前面知
p 2 1 2 a p
2ap 2a Z 1
2ap 2a Z 2
' Z 2 2 a
' Z 1 β 1 Z 1 2aβ
入 瞳 对 准 平 面
出 瞳
景 象 平 面
-p
p’
-D
用眼观察照片时，为了得到正确的空间感觉，照片上图象各点对 眼睛的张角应与直接观察空间时各对应点对眼睛的张角相等, 满足 这一条件的距离称为正确透视距离, 用D表示。
景 象 平 面
2a
P2
z2
1
z2 ’ p1’ p2’ p’
2
-p2 -p
-p1
景深=远景深度，1+近景深度2。
以入瞳中心为座标原点。
B1 MH ～ B1 P1 P2
Z1' Z1 ,
' Z 2 Z 2
Z1 p1 p 2a p1
Z2 p p2 2a p2
远 景