数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价).doc

《数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第137页共8页章节内容第137页共8页数码镜头设计原理_基础篇第十章镜头评价****************************************对数码镜头的评价不同的用处有不同的标准，但在绝大多数清况下，有些技术指标确需要共同准守的，下面介召的就是这些需共同遵守的技术指标。第一节镜头鉴别率在第二章曾介召过了数码镜头鉴别率的有关问题，在本节将继续介召更深层次的问题。1镜头设计传函MTF域值的规定镜头传函MTF域值指与其相配的接受器恰好能分辩出分辩率线对的MTF值。CCD，CMOS的MTF域值为0.15。考虑镜头加工完后设计传函的MTF会下降0.1～0.15，应此镜头的设计传

2、函MTF域值应定为0.32镜头设计达到的鉴别率频数值镜头0.7视场的设计鉴别率定为整个镜头的鉴别率，这样作的原因是为了保正镜头主要工作区的象质。对于0.7视场以外区的鉴别率，可参考下表：下面是36mm镜头系列鉴别率等级表镜头类别镜头级别视场中心边缘广角镜头f’<38J04025JI3626JII3236JIII2812标准镜头f’=38→61J04120JI3618JII3214JIII2811远摄镜头61135JI2822JII2516JIII2212数码镜头0.7视场以外

3、区鉴别率对工作区鉴别率的比例可略小于上比例。而0.7视场的设计鉴别率是由MTF=0.3时的频数确定的（见下图）。3如何通过鉴别率来判断镜头的成象质量我们知道CCD可分辩图案的频数低于镜头鉴别率，但上面我们只对镜头最高频数即鉴别率进行了定义，低于此频率的图案的质量又该如何评价呢？最简单直观的办法是看各典型光线的MTF曲线都接近向下倾的斜直线。这样才能保正各典型光线在整个MTF频数中，成象质量都比较好。这样作的原因是因为MTF低频区决定了图象轮括的清晰度，中频区决定了图象的层次感，高频区决定了图象细节的分辩率。下面看几个镜头的NTF曲线：这是一个大视场（2W=80°）超大口径（F=1.23

4、）短焦（f’=4）可变光栏的镜头MTF图：其0.7视场区以内的传函曲线近于斜直线，因此其成象是比较好的。最小象元边长=1/（2*80）=0.00625，在CCD成象区长边供分布（6*4/5）/0.00625=768个最小象元，在CCD成象区短边供分布（6*3/5）/0.00625第137页共8页=575个最小象元，那么该镜头可配768*575=441600象素的CCD（四十万象素）。即可配用四十万象素CMOS，用于一般的监视场合。下面是个F=2.6,，2W=60°，f’=6的三单镜MTF图：MTF直线性较好，但中心视场传函低了些。这也是个三镜系统，MTF图如下：由上图可见：尽管镜头接近

5、40万象素的水平，可由0.7视场考查线（假想存在），整个区段的MTF曲线都在其下面较多，尤其是低频下降更快，因此图象的轮廓分辩不清，且层次感也不会太好。4变焦镜头鉴别率鉴定_显微系统对变焦显微系统，不同倍率下对鉴别率的要求是不一样的。另外接收器不同，对鉴别率也不一样。下面我们看看前面得到的连续变倍显微系统的初解的鉴别率的要求。第137页共8页（1）目镜作为接收器显微系统象差设计时，由于象方光路比物方长很多，为了提高求解精度，往往是反光路进行象差评衡。人眼监别率在显微系统由于亮度问题令为3’，那么在250mm明视距离上弥散直径=250·0.0003·3=0.225mm，除视放大率即为物方

6、可分辩的弥散斑直径。我们令它为鉴别率线宽时，上述计算仍成立。再用下式即可求出物方应达到的鉴别率值：上式：-----鉴别率d---分辩率线宽Γ----显微系统视放大率下面我们分别计算低中高倍时应达u在低倍时物方应达到鉴别率15lp/mmu中倍时由前面“第五章显微系统”计算出中倍倍率=5/2.25=2，那么物方应达到鉴别率计算如下：物方应达到鉴别率44lp/mmu高倍时由前面“第五章显微系统”计算出中倍倍率=5，那么物方应达到鉴别率计算如下：物方应达到鉴别率111lp/mmu连续变倍显微系统象质鉴定下面我们用上标准来鉴别物镜鉴别率的水平：低倍0.7视场反光路物高应是8x0.7=5.6，此时

7、由“反光路整体结构(低倍调整到位).ZMX”有鉴别率为：7.lp/mm<15lp/mm第137页共8页中倍0.7视场反光路物高应是8x0.7=5.6，此时由“反光路整体结构(中倍调整到位).ZMX”有物方鉴别率为：37lp/mm<44lp/mm。高倍0.7视场反光路物高应是8x0.7=5.6，此时由“反光路整体结构(高倍调整到位).ZMX”有物方鉴别率为：76lp/mm<111lp/mm。说明连续变倍显微系统（用目镜时）的初解需达到的鉴别率时还