數位相机鏡頭基本光學.docx

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1、数位相机基本光擘第一是什么 模擦人眼 符景物成像到SenSor表面 透且 控制曝光(exposure) 基本特性：Focuspoint,focuslengthApertureandFnumber示意l三豆真基本特性-FoCallength EffectiveFocalLength(EFL) Zoomoflens Viewangle(FieldofView,FOV) FocallengthandFnumber示意IH豆真基本特性-FOCallength EffectiveFocalLength(EFL) Zoomoflens Viewangle(FieldofView,FOV) Focallen

2、gthandFOVfor35mmcameraWideangleNormalTelephotoEFL17mm28mm35mm50mm85mm135mm300mmViewangle10475634729188.2等同于於35mm机的Focallength 在35mm相机上彳费得相同视角B寺的focallength 35mm底片24mmx36mm卷寸角43.27mm Sensor基寸角条泉是/,focallength/ 等效focallength=43.27*/基本特性-APertUrediameter(d)及Fnumber(fd)-F2.0:Diameterofapertureis1/2offoc

3、allength-Fl.4,F2.0,F2.8,F4.0,F5.6.-数值愈大,迤光量愈小,解析度愈高 迤光量:跳一级差根虢2,光量差2倍. 速度:FaStIentandslowlens F-stop:F1.4跳至F2.0,表示f-stop加一.薄透公式其他豆真特性 球面及非球面 解析度(resolution,detraction) 几彳可像差(distortion) 景深(depthoffield) 色散解析度 包括空率脩密度)和MTF(解析能力) 需配合sensor密度-解析度太高曾在Sensor面崖生moire-Sensor不一定能正确解析 建Sensor理解析度的60%到80%角落IS

4、域不愿低於Sensor理解析度/3几何像差(distortion)解像H寺随半化而有不同的扭曲量景深物件不曾失焦的有效成像范圉Circleofconfusion- -失焦畤物体上的一黠曾成像成底片上一0小Hll- c=l1730ofdiagonalofframeor.03mmfor35mm- -fsensor来考兑就是一0pixel的大小.景深示意Hl景深言十算ls+ll=lf-理想状况,未考片特性及色散己知-F2,f=4mm,d=2m,f焦距离130OmmSensorpixelpitch0.0056mm-前后焦深位移20.0112mm（近似）焦深4.0123457mm,加;咸前后深焦位移后：

5、一前焦深:4.001Imm虑,后焦深:4.0235mm倒算前后景深-前景深:683.5mm嬴后景深:14mmM.豆真特性封景深的影警 Aperture、focallength物E巨1.5m3m4.5m6m7.5m9m50mmF2.850mmF5.650mmFl150mmF5.650mmF5.650mmF5.650mmF5.650mmF5.650mmF5.6工具 Z:PicturesAnalysistoolLens.xls 提供- 景深言十算- 解析度换算- -等效focallength言十算影警曝光的四彳固因素相机是彳固孔的盒子,下列因素决定曝光:- -L0孔大小(aperture,AV)-

6、2横孔畤(ShUtterspeed,SV)- 3底片的索敏度(filmspeed,SV)- 4外部物件反射的高度(IightIeVel,LV)APEX-EV=Av=Tv=Lv+SvSPEX表Av012345678910F11.422.845.6811162232Tv012345678910t11/21/41/81/161/301/601/1251/2501/50011(XM)Lv012345678910B6122550100200400800160032006400Sv012344678910S3612255010020040080016003200t:exposuretime(sec)B:illumination(footcandle)S:ISOfilmspeed(ASA)曾易ISOspeed言十算以Gainlevel来言十算-己知 F2.0曝光H寺1/30sec、亮度50footcandle 1lux=0.0929030375footcandleAv=2、Tv=5、Lv=3 Sv=Av+Tv-Lv=4 S=ISO50ISO文件,以noiselevel来言十算