第5章 光学系统中的光阑
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关于光阑光学系统中,只用光学零件的金属框内孔来限制光束有时是不够的,有许多光学系统还设置一些带孔的金属薄片,称为“光阑”。
光阑分为“孔径光阑”和“视场光阑”。
孔径光阑:也称有效光阑,它限制入射光束大小的孔,其大小和位置对镜头成像的分辨率、亮度和景深都有影响。
孔径光阑变小,亮度和分辨率就变低,景深则变大,图像大小不变。
如照相机镜头上的圆形光阑(俗称光圈)。
光圈转动时带动镜头内的黑色叶片以光轴为中心做伸缩运动,从而调节入光孔的大小。
如下图所示:由于不同镜头的光阑位置不同,焦距不同,入射瞳直径也不相同,用孔径来描述镜头的通光能力,无法实现不同镜头的比较。
为了方便在取像时,计算曝光量和用统一的标准来衡量不同镜头孔径光阑的实际作用,通用“相对孔径”的概念来衡量镜头痛光能力的大小。
相对孔径= 镜头焦距/ 入射瞳直径= f/d,通常表示相对孔径的方法是在相对孔径前面加入[f/]或F,比如f/1.4、f/2、f/2.8等,f/或F后面的数值越小,透光量越大;数字越大,透光量越小。
由于采用了这样的标准化方式,对于不同的镜头,在快门速度不变的情况下,只要f数值相同,曝光量就是相同的。
入射光瞳和出射光瞳。
孔径光阑由其前方光学系统所成的像称为入射光瞳;由其后方光学系统所成的像称为出射光瞳。
孔径光阑可与入射光瞳或出射光瞳重合,也可不重合。
对单个透镜,透镜边框是孔径光阑,由于其前方和后方均无其他光学系统,故透镜边框既是入射光瞳也是出射光瞳。
图中表示孔径光阑与透镜面不重合时的入射光瞳和出射光瞳。
图a 中孔径光阑D位于透镜L之前,在其前方无别的光学系统,故孔径光阑本身就是入射光瞳;D由后方透镜L所成的像D ′就是出射光瞳。
图b中孔径光阑D位于透镜的后方,D本身就是出射光瞳;D由其前方透镜成的像D′为入射光瞳。
入射光瞳和出射光瞳为一对共轭面。
(end)。
光学孔径光阑作用知乎光学孔径光阑是光学系统中常见的一个元件,它起到限制光线传输的作用。
光学孔径光阑的主要作用是控制光线的入射角度和传输光线的数量,从而影响图像的清晰度和亮度。
光学孔径光阑通常由一个圆形或方形的开口构成,它位于光学系统的焦点处或物镜前,能够限制光线的传播范围。
当光线通过光学孔径光阑时,只有落在光阑开口范围内的光线才能够通过,其他超出范围的光线将被阻挡或散射。
光学孔径光阑的大小对于光线的传输起着重要的影响。
当光学孔径光阑较大时,可以允许更多的光线通过,图像的亮度较高;而当光学孔径光阑较小时,只有少量的光线能够通过,图像的亮度较低。
因此,通过调节光学孔径光阑的大小,可以控制图像的亮度。
光学孔径光阑还能够控制光线的入射角度。
当光线通过光学孔径光阑时,只有垂直于光阑平面的光线才能够通过,其他斜向入射的光线将被阻挡或散射。
通过调节光学孔径光阑的大小,可以控制光线的入射角度,进而影响光线在光学系统中的传输路径和成像效果。
光学孔径光阑的作用在于控制光线的传输,从而影响图像的清晰度和亮度。
当光线通过光学孔径光阑时,只有符合一定条件的光线才能够通过,其他光线将被阻挡或散射。
这样可以避免一些非理想的光线参与成像,从而提高图像的清晰度和质量。
在实际应用中,光学孔径光阑的大小需要根据具体的需求进行选择。
如果要求图像具有较高的亮度,可以选择较大的光学孔径光阑;如果要求图像具有较高的清晰度,可以选择较小的光学孔径光阑。
此外,光学孔径光阑的形状也可以根据实际需要进行选择,圆形光阑适用于对称性较强的光学系统,而方形光阑适用于对称性较差的光学系统。
光学孔径光阑在光学系统中起到了限制光线传输的重要作用。
通过控制光学孔径光阑的大小和形状,可以调节光线的入射角度和传输光线的数量,从而影响图像的清晰度和亮度。
在实际应用中,根据具体需求选择合适的光学孔径光阑,可以提高图像的质量和成像效果。
华中科技大学应光系统习题2习题对于几何光学中光的传播的4个基本定律各举两个例子说明其现象,并设计有关的实验来证明这些基本定律,同时提出这些基本定律的限制条件。
已知光在真空中的速度为3x108m/s,求光在以下各介质中的速度:水(n=1.333);冕玻璃(n=1.51);重火石玻璃(/2=1.65);加拿大树胶(n=1.526)。
筐,壹丌,柯卉:晕的袭本定律和成像的概念、17一个玻璃球,其折射率为1.73,入射光线的入射角为60‘,求反射光线和折射光线的方向,并求折射光线与反射光线间的夹角。
一个玻璃平板厚200nllTl,其下放一块直径为10mn'l的金属片,在平板上放一张与平板下金属片同心的圆纸片,使在平板上任何方向上观看金属片都被纸片挡住,设平板玻璃的折射率n=1.5,问纸片的最小直径应为多少?一个液槽内液体的折射率设在n=1.5~1.8范围内连续变化,问发生全反射的临界角的变化情况,并绘出折射率和临界角间的关系曲线。
你能否提出使液体的折射率发生连续变化的方法,并说明怎样实现该实验。
设入射光线为A二COSJ十COS卢/+cos7k,反射光线为AJ:COSa\卢・/十COS7'k,试求此平面反射镜法线的方向。
丈量A表示的光线投射到折射平面XOZ上,该平面是折射率为n和n/的分界面,求在第一种介质n中的反射光线AJ及在第二种介质n,中的折射光线A/,设法线N”与y轴同向。
谥光纤心的折射率n1二1.75,光纤包皮的折射率n::1.50,试求在光纤端面上入射角在何值范围内变化时,可以保证光线发生全反射并通过光纤。
若光纤直径0:4gm,长厦为100m,试求光线在光纤内路程的长度和发生全反射的次数。
某一曲面是折射率分别为n二1.50和n二1.0的两种介质的分界面,设其对无限远和 J,二]00iilnl处的点为等光程面,试求该分界面的表示式。
3 4 5 另了另身t。
1― 1. 1 1 ・ 1 128 应用光学(第3版)一个玻璃球的直径为400mm,玻璃折射率/2:1.5,球中有两个小气泡,一个正在球心,另一个在1/2半径处,沿两气泡的连线方向在球的两边观察两个气泡,它们应在什么位置?如果在水中(n:1.33)观察,则它们应在什么位置?一个玻璃球直径为60mm,玻璃折射率/2:1.5,一束平行光射在玻璃球上,其会聚点应在什么位置?题2.3中,如果凸面向着平行光的半球镀上反射膜,其会聚点应在什么地方?如果凹面向着光束的半球镀上反射膜,其会聚点应在什么地方?如果反射光束经前面的折射面折射,其会聚点又在什么地方?并说明各个会聚点的虚实。
⼏何光学学习笔记(19)-5.2光学系统的孔径光阑、⼊射光瞳和出射光瞳⼏何光学学习笔记(19)- 5.2光学系统的孔径光阑、⼊射光瞳和出射光瞳5.2光学系统的孔径光阑、⼊射光瞳和出射光瞳1.孔径光阑、⼊射光瞳和出射光瞳光学零件的直径是有⼀定⼤⼩的,不可能让任意⼤的光束通过,⽽实际光学系统总是对⼀定孔径的光束成像。
因此,必须有⼀个光孔(可能是⼀个透镜框,也可能是⼀个专门设置的光阑)限制着光束的⼤⼩。
这个光孔就叫做孔径光阑。
孔径光阑通过其前⾯的透镜成像到物空间去,其像决定了光学系统的物⽅孔径⾓,就形成了⼊射光瞳,简称⼊瞳;孔径光阑通过其后⾯的透镜成像到像空间去,其像决定了光学系统的像⽅孔径⾓,就形成了出射光瞳,简称出瞳;显然,⼊射光瞳通过整个光学系统所成的像就是出射光瞳,⼆者对整个光学系统是共辄的。
如果光阑在整个系统的像壁间,那么它本⾝也是出射光瞳。
反之,在物空间,它就是⼊射光瞳。
使所有的光学零件的通光孔通过其前⾯的光学零件成像到物空间去,则出射光瞳对物⾯中⼼的张⾓最⼩,此即像⽅孔径⾓ U。
使所有的光学零件的通光孔通过其后⾯的光学零件成像到像空间去,则出射光瞳对像⾯中⼼的张⾓最⼩,此即像⽅孔径⾓ U’。
由物⾯中⼼通过⼊射光瞌边缘的光线常称为第⼀辅助光线。
如果透镜L1和 L2完全相同,并对称于光阑放置,则其⼊射光瞳和出射光瞳的⼤⼩和倒正完全⼀样,即⼊射光瞳和出射光瞳之间的垂轴放⼤率为+1。
因⽽结构对称于光阑的对称式系统⼊射光瞳和出射光瞳与光学系统的物⽅主⾯和像⽅主⾯相重合。
2.孔径光阑、⼊射光瞳和出射光瞳之间的关系,主光线P PP 12P P P 1′′2′通过⼊射光瞳中⼼的光线称为主光线。
对于理想光学系统,主光线也必然通过孔径光阑和出射光瞳中⼼。
主光线是物⾯上发出充满光学系统⼊射光瞳的成像光束的轴线。
由物⽅视场边缘发出通过⼊射光瞳中⼼的近轴光线,称为第⼆近轴光线。
因为近轴光计算具有理想光学系统计算的性质,故其必然通过孔径光阑中⼼和出射光瞳中⼼。
爱心影院管理制度范文爱心影院管理制度第一章总则第一条为了规范影院管理,提高服务质量,形成良好的工作风气和服务态度,树立爱心影院品牌形象,制定本管理制度。
第二条爱心影院是专为弱势群体提供免费或优惠观影服务的公益机构,本制度适用于所有爱心影院工作人员。
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第二章影院服务管理第九条爱心影院工作人员应热情接待观影者,积极提供相关咨询和协助,确保其安全、便利地观影。
第十条影院服务人员应掌握影片信息,及时提供最新和丰富的影片播放安排。
第十一条影院服务人员应确保影厅卫生整洁,座椅干净舒适,保证观影者的用眼健康和舒适体验。
第十二条影院服务人员应提供一对一的辅助服务,协助需要特殊照顾的观影者,确保其观影过程安全顺利。
第十三条影院服务人员应及时了解观影者的需求和意见,结合实际情况改进服务,加强与观影者的沟通和交流。
第十四条影院服务人员应以友好、礼貌的态度与观影者交流,主动帮助解决观影过程中的问题和困惑。
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第三章影院安全管理第十六条影院工作人员应认真熟悉观影安全管理规定,确保观影者的安全。
第十七条影院工作人员应定期检查电影放映设备的安全性,确保设备正常运行,及时维修和更换故障设备。
第十八条影院工作人员应制定应急预案,确保观影者在遇到紧急情况时能够迅速有序地撤离。
孔径光阑和视场光阑一、内容摘要光阑及其有关概念在几何光学中占有一定的地位, 对其进行研究有其现实意义和理论价值, 通过对孔径光阑、视场光阑的各自的概念、特点、判定方法以及两种光阑的比较, 进一步了解这两种光阑。
二、关键词光学系统、孔径光阑、视场光阑三、引言由于光学系统对光束限制的要求多种多样,因此产生了许多不同种类、不同性质的光阑,按照光阑所起的作用不同,大体上可分为孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑及消光光阑。
一般的光学系统都会有一个孔径光阑和一个视场光阑。
四、概念(一)孔径光阑在光学系统中,描述成像光束大小的参量为孔径,当物体在有限远时其孔径的大小用孔径角U表示,若物体在无限远时孔径的大小用孔径高度h来加以表示。
我们称光学系统中限制轴上物电成像光束大小的光阑为孔径光阑,该光阑实际上限制的是成像光束立体角的大小。
如果在子午面内(轴外点与光轴所构成的平面)进行分析,孔径光阑决定了轴上点发出的最大孔径角U的大小,例如,人眼的瞳孔就是孔径光阑。
(二)视场光阑视场通常描述的是成像光学系统物、像平面上(或物、像空间中)成像范围。
在光学系统中一般将安置在物平面或者像平面上用以限制成像范围的光阑成为视场光阑,它可能是光学系统中的某个或者某组透镜边框,也可能是专设的光孔。
例如,测量显微镜的分划板、照相机的底片边框都起到视场光阑的作用,其形状多为圆形、矩形或方形。
五、特点(一)孔径光阑1、孔径光阑的位置不同,但都起到了对轴上物点成像光束宽度的限制作用;只需相应的改变光阑大小,即可保证轴上物点成像光束的孔径角不变。
2、孔径光阑的位置不同,则对应于选择轴外物点发出光束的不同部分参与成像。
3.入射光瞳与出射光瞳(Entrance and Exit pupils)孔径光阑可能位于系统前面,也可能位于后面,还可能位于中间。
为方便讨论系统物像方光束限制的具体情况,我们定义:●入射光瞳:孔径光阑经其前面光学系统所成的像,主要限制系统物方空间中物点发出光束的孔径角。