SYNOPSYS 光学设计软件课程第16课:实用的相机镜头
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SYNOPSYS™光学设计软件设计、优化和加工可靠的光学系统光学设计领域最快的优化算法专业的光学设计软件曾应用于阿波罗计划始于1962年SYNOPSYS™ 光学设计软件是目前世界上功能强大的光学设计软件之一。
58年的发展更新和Windows界面使得新手很容易上手使用;能轻松面对更高的专业需求。
其开发者OSD公司是世界领先的光学设计软件的开发者之一,同时提供光学设计服务,OSD公司几乎在所有类型的光学系统设计方面有着丰富的经验,包括测试仪器、天文、照明、微光夜视、红外系统、目镜等方面,设计完成了超过28000个的项目。
光刻镜头从1976年以来,全球的用户已成功地利用SYNOPSYS™设计研制了大量镜头,受到广大客户的肯定和好评。
SYNOPSYS™可以分析优化各种各样的复杂光学系统。
支持多种特殊光学面如衍射光学元件、复杂非球面、自由曲面设计、各种变焦镜头,扫描系统。
很容易实现元件的偏心和倾斜;广角镜头非球面相机镜头美国Optical Systems Design(LLC简称OSD),作为一个光学设计服务和软件开发商,五十多年来一直孜孜不倦地在时间范围内推动创新光学技术的发展。
目前OSD公司是世界最大的光学设计软件供应商,发展了国际领先的光学设计软件——SYNOPSYS™光学设计软件。
客户遍布全世界25个国家和地区。
OSD公司可以快速有效地解决用户的设计需求、概念发展或方案开发、详细的镜头设计、公差分析、技术性能分析(包括衍射效应,通过Monte-Carlo 分析公差预算影响);建立的透镜系统会自动匹配首选供应商的光学样本列表,从而降低加工成本和加快设计加工进程。
反射式系统--------------------------------------初始结构:专利文件和优良设计起始点:专家系统工具XSYS可以存储并使用来自设计良好的光学结构。
输入所要设计的系统的使用波长、相对孔径、视场等参数,软件即可从自带的镜头库中找出对应的结构以供选择。
Axio Zoom.V16变倍显微镜操作简述一、打开EMS3控制器的开关,控制器的电源指示灯亮起,显微镜各种硬件开始启动并进行自检,根据需要打开电脑并启动ZEN软件;二、根据需要,选择合适的光源(使用不同的光源请参考下文不同光源的打开和使用方法)和样品板,将样品放置在样品板中央,打开光源;三、调节HIP聚焦控制器和变倍控制器,选择合适放大倍数,聚焦样品(注:下移物镜时,小心物镜与样品发生碰撞。
当“STOP”紧急制动按钮被按下时,聚焦失效,Z轴位置无法移动);四、调节和改变光源控制部分,选择合适的观察方式,进行观察或拍照;五、使用完毕,向上调节聚焦旋钮,令物镜远离载物台一定距离(方便下次放置样品操作),并清洁载物台;六、关闭EM3控制器的开关,盖上防尘罩。
1常用硬件功能详细介绍:1旗开得胜“Shutter”按钮:打开或者关闭荧光光路的挡板,挡板打开时,按钮指示灯亮。
1-4按钮将相应的滤光片组转换到光路中,当前位置的按钮指示灯会亮。
注:正常情况下可安装三种荧光滤片组,保留一个空位为透射光使用。
11、打开EMS3控制器后方的电源开关;2、按一下EMS3控制器前方的待机开关,指示灯亮起,等待设备各硬件启动并完成自检;3、打开ZEN软件,软件自动连接并识别各部件;4、根据需要,选择合适的光源(使用不同的光源请参考下文不同光源的打开和使用方法)和样品板,将样品放置在载物台上样品板的中央位置,打开光源;14.1透射光——光从底部照射,一般用来观察透明样品;(1)在载物台上安装好透明的玻璃样品板,将样品放在中央位置,三、调节HIP聚焦控制器和变倍控制器,选择合适放大倍数,聚焦样品(注:下移物镜时,小心物镜与样品发生碰撞。
当“STOP”紧急制动按钮被按下时,聚焦失效,Z轴位置无法移动);四、调节和改变光源控制部分,选择合适的观察方式,进行观察或拍照;五、使用完毕,向上调节聚焦旋钮,令物镜远离载物台一定距离(方便下次放置样品操作),并清洁载物台;六、关闭EM3控制器的开关,盖上防尘罩。
相机镜头使用手册使用手册:相机镜头一、相机镜头简介相机镜头是相机的核心组成部分之一,它决定了照片成像的质量和效果。
本手册将向您介绍相机镜头的基本知识、选购要点以及使用技巧,帮助您更好地掌握镜头的使用方法。
二、相机镜头的基本知识1. 焦距和光圈相机镜头的焦距决定了照片的视角大小,较长焦距适合拍摄远景,而较短焦距适合拍摄近距离的主体。
光圈则控制镜头的进光量,较大光圈可使背景虚化,较小光圈适合拍摄清晰全景。
2. 镜头的构造镜头由多个透镜组成,包括正透镜和负透镜,它们通过调整位置和数量来改变成像效果。
而镜头的镀膜可以减少光线的反射,提高照片的清晰度。
3. 应用于不同场景的镜头类型广角镜头适合拍摄大范围的景象,特别适合风景和建筑摄影;标准镜头适合拍摄人像和一般日常照片;长焦镜头适合远距离拍摄,如野生动物和体育赛事;微距镜头适合拍摄细小的物体,如昆虫和花朵。
三、相机镜头的选购要点1. 焦段选择根据自己的摄影需求选择合适的焦段,广角、标准、长焦和微距镜头各有不同的应用场景。
2. 光圈大小大光圈能在光线较暗的环境下拍摄,同时也帮助实现背景虚化效果。
根据自己的使用需求选择合适的光圈大小。
3. 镜头品质镜头的镜片质量决定了照片的清晰度和色彩表现。
选择一流品牌和口碑好的镜头厂商,确保拍摄效果的优质。
4. 镜头价格镜头的价格因品牌、焦段、光圈等因素而有所不同。
根据自己的预算和需求,选择性价比适中的镜头。
四、相机镜头的使用技巧1. 焦点调节通过半按快门自动对焦或手动对焦来确保主体清晰。
同时,注意选择合适的对焦点,使主体对焦准确。
2. 光圈控制根据需要调整光圈大小,控制景深和背景虚化效果。
在强光条件下,可选择适当的光圈值来防止过曝。
3. 防抖技巧在手持拍摄时,注意保持相机和镜头的稳定,或者使用稳定器等辅助设备来减小手抖造成的影响。
如条件允许,可以使用三脚架固定相机。
4. 清洁与保养镜头是易受灰尘和污垢影响的部分,定期使用干净的镜头布清洁镜头表面。
现代光学镜头设计方法与实例现代光学镜头设计方法与实例随着相机技术的不断发展,光学镜头的设计也变得越来越重要。
现代光学镜头设计方法采用了先进的光学理论和计算机模拟技术,可以精确地设计各种形状和大小的镜头。
以下是一些现代光学镜头设计的方法和应用实例。
1. 有限元分析(FEA)有限元分析是一种计算机辅助设计方法,可以用于分析镜头的几何形状和光学性能。
通过使用FEA,设计师可以计算出镜头的各个部分的尺寸和形状,以及它们对光线的折射和散射的影响。
这些计算结果可以为设计师提供重要的设计参考。
2. 三维打印技术三维打印技术可以用于设计镜头的几何形状。
通过使用三维打印技术,设计师可以制作出精确的镜头形状,并将其打印在特殊的光学材料上。
这种技术可以制作出各种形状和大小的镜头,并且具有高精度和高强度。
3. 光学模拟技术光学模拟技术可以用于预测镜头的光学性能和光学特性。
通过使用光学模拟技术,设计师可以计算出镜头对不同光线的折射、散射和聚焦性能,以及在不同环境下的光学特性。
这种技术可以为设计师提供重要的设计参考,帮助他们设计出更加准确和优秀的镜头。
4. 现代光学设计软件现代光学设计软件可以用于自动化镜头设计。
这些软件通常具有广泛的镜头设计功能,包括计算镜头的尺寸、形状和性能。
这些软件可以帮助设计师快速设计出优秀的镜头,并且可以自动纠正设计错误。
现代光学镜头设计方法的应用非常广泛。
不仅可以用于相机和其他光学设备,还可以用于虚拟现实、增强现实和计算机视觉等领域。
随着计算机技术的不断发展,现代光学镜头设计方法的应用也将会越来越广泛。
物理光学工程中的光学镜头设计及使用任何光学镜头,不论是新的还是旧的,都可以用“镜头描述”这个术语来区分镜片的数量,玻璃的种类,镜片的曲面半径,镜片的厚度,镜片与镜片之间的距离,以及每个镜片的直径,等等。
当发自于某个物体的光线穿过玻璃表面时,该束光线会被折射,就如我们在中学物理课本中学到的物理知识所描述的那样:光线折射量取决于玻璃的折射率。
如果镜头设计者能知道光线射入镜头前镜片时的确切入射位置,以及入射角度,他就可以通过光线理论系统精确地追踪光路。
角度和距离可以通过三角函数的正弦和余弦算出来。
因此通过简单的平面几何,光线途经的线路就可以被追踪到。
一、光学镜头的设计原理为了获得一个较理想的光学镜头,光学设计人员首先要清晰明确地了解使用要求、使用效果和设计结果。
在设计要求方面,设计人员对镜头所要求的焦距、孔径、视场、最近成像距离等光学特性参数和分辨率、畸变、光学传递函数等成像质量特性参数都应熟悉。
光学镜头设计者首先要从光轴上的某点开始追踪少量的光线,这里所假设的是每个物象点都会在胶片平面上形成与之相对应的点,所以发自物体的光线都将被转化为这样的成像点,并且具有同样的相对位置。
光线是由不同波长的、有颜色光波组成的,而且当光线进入镜头时不同波长的光波具有其独特的光学路径,而且理想的光线不可避免地会被镜片所干扰而产生象差。
镜头设计的第一要素就是对这些象差进行了解和控制。
通过三角几何函数可以计算出校正的光线路径和现实的偏移量,这两者之差被称为光线路径差,使用来控制象差的依据。
典型的象差有球面象差,晕光和失光。
在上世纪三十年代,尽管人们对象差进行了量化,但象差始终是镜头设计的困扰因素。
对于设计者来说,如果想对象差进行校正,就必须知道特定象差对于成像会造成什么影响。
球面象差会影响象场中央部分的成像,象面弯曲的程度说明了角部的校正情况。
更多的镜片给设计者带来了更大的自由度,由于有更多的镜片进行表面处理设计,设计者就可以在更大程度上控制象差。
在第15课中设计的镜头非常好,但是它有点长。
实际上我们希望它总长更短,同时希望有着非常高的分辨率。
以下是本课的设计要求:4 1.焦距90毫米2.半视场角20度3.半孔径25.4毫米4.透镜元件长度约100毫米5.后焦距50毫米或更大在本课程中,将让DSEARCH找到一个初始结构。
在命令窗口中键入MDS,打开设计搜索菜单,如下所示。
输入箭头所示的数据,然后单击“确定”。
看到结果时,可以稍后修改此输入。
假设镜头需要七个透镜元件。
程序会要求您输入文件名,因此请键入LENS_7等名称。
这将打开一个编辑器窗口,其中包含运行该程序所需的输入。
CORE 14TIMEDSEARCH 1 QUIETSYSTEMID DSEARCH SAMPLEOBB 0 20 12.7WAVL 0.6563 0.5876 0.4861UNITS MMENDGOALSELEMENTS 7FNUM 3.54BACK 0 0TOTL 100 0.1STOP MIDDLESTOP FREERSTART 400THSTART 5ASTART 12RT 0.5FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0FWT 5.0 3.0 3.0NPASS 40 ! this gives the number of passes in the final MACro这给出了最终MACro中的传导次数ANNEAL 200 20 QCOLORS 3SNAPSHOT 10QUICK 30 30 ! this option runs much faster此选项运行得更快ENDSPECIAL PANTENDSPECIAL AANTLLL 50 .1 1 A BACKENDGOTIME使用命令MDS打开DSEARCH对话框不必在对话框中为后焦指定权重,而是选择将该要求放在SPECIAL部分。
LLL表示限制下限,这使得后焦大于50。
注意这个文件中的RT参数。
这控制了单个光线如何在评价函数中进行加权。
相机镜头知识点总结大全相机镜头是摄影的核心部件之一,它直接影响着照片的成像质量。
因此,了解相机镜头的知识是每个摄影爱好者都应该掌握的重要内容。
本文将从相机镜头的定义、种类、参数、技术、品牌等方面进行详细的介绍和总结,希望能够帮助读者更深入地了解相机镜头。
一、相机镜头的定义相机镜头是用于聚焦光线,将物体成像在感光元件上的光学器件。
它是相机的重要组成部分,影响着成像的画质、透视角度和景深等参数。
一般来说,相机镜头由多个透镜组成,通过透镜的光学原理将被摄物体的影像成像在感光元件(底片或传感器)上。
相机镜头的主要功能包括:聚焦、控制光线透射、改变景深和透视角等。
通过调节相机镜头的各种参数,可以实现对被摄物体的不同成像效果。
二、相机镜头的种类根据不同的使用需求和拍摄对象,相机镜头可以分为多种不同的类型。
常见的相机镜头种类包括:标准镜头、广角镜头、长焦镜头、微距镜头、定焦镜头、变焦镜头等。
1. 标准镜头:一般称为常规镜头,焦距在35mm到50mm之间。
它的透视角度与人眼接近,是最接近人眼视觉的焦段。
适用于拍摄人像、风景等。
2. 广角镜头:焦距较短,通常在24mm以下。
透视角度较大,可拍摄更广阔的景物,适用于风景、建筑等拍摄。
3. 长焦镜头:焦距较长,通常在85mm以上。
透视角度较小,适用于拍摄远景、动物、体育比赛等。
4. 微距镜头:专门用于拍摄微小物体,可以将微小的物体放大成真实尺寸的照片。
5. 定焦镜头:焦距固定,不可变焦。
一般来说,定焦镜头成像质量比变焦镜头更高。
6. 变焦镜头:可以调节焦距,适用于不同的拍摄需求。
以上只是相机镜头种类的一部分,实际上还有很多其他类型的镜头,如鱼眼镜头、倒置镜头、Tilt-Shift镜头等。
三、相机镜头的参数了解相机镜头的参数对于选择合适的镜头和拍摄出理想的照片非常重要。
相机镜头的一些重要参数包括:焦距、光圈、最小对焦距禑、滤镜口径、重量等。
1. 焦距:是相机镜头的一个重要参数,它表示镜头光轴与焦点之间的距离。
3B SCIENTIFIC ® PHYSICS1Instruction Manual07/19 ALF/GH1 Eyepiece2 Tube3 Revolver with objectives4 Object guide5 Object stage6Condenser control (not visible)7 Condenser with iris dia-phragm and filter holder 8 Lamp housing 9 Base10 Mains switch11 Illumination control12 Coaxial movement controlfor the specimen stage 13 Coarse and fine movementcontrols14Lock screw for object stage 15 Stand 16 Camera17 USB connectionThe digital monocular microscope with built-in camera allows two-dimensional viewing of ob-jects (thin sections of plant or animal specimen) in 40x to 1000x magnification. It also allows pho-tographic or video-recording documentation of images.As well as real-time video playback, single im-ages, sequences and video recording, the ScopeImage software provides a wide range of functions for the presentation, processing and evaluation of images.The installation CD contains a detailed descrip-tion of the software in English, and additional ad-vice and assistance is available in the help files of the software.Stand: All-metal stand, arm firmly connected with base, pinion knobs attached on both sides of the stand for coarse and fine focusingTube: Monocular inclined 45°, head rotation 360° Eyepiece: Wide field eyepiece WF 10x 18 mmObjectives: Revolving nosepiece with 3 achro-matic objectives 4x / 0.10, 10x / 0.25, 40x / 0.65 Magnification: 40x, 100x, 400xObject stage: x-y mechanical stage, 125 mm x 115 mm, with object guide, adjustment range 70 mm x 20 mmIllumination: Adjustable LED lighting integrated in base. Universal 100 V to 240 V, 50/60 Hz power supplyCondenser:Abbe condenser N.A.1.25 with iris diaphragm , filter holder and filter, focussed via rack and pinion driveCamera sensor:1/3” CMOS, 1.3 Mpixel, colour printsPower supply: via USB 2.0System requirements: WIN7, WIN8, WIN10 Dimensions: 130 x 180 x 390 mm³ approx. Weight: 2.5 kg approx.The microscope is packed in a molded styrofoam container.∙Take the container out of the carton remove the tape and carefully lift the top half off thecontainer. Be careful not to let the opticalitems (objectives and eyepieces) drop down. ∙To avoid condensation on the optical compo-nents, leave the microscope in the originalpacking to allow it to adjust to room tempera-ture.∙Using both hands (one around the pillar and one around the base), lift the microscope from the container and put it on a stable desk. ∙Put the head onto the top of the stand and tighten the head-lock-screw. Insert the eye-piece into the tube.3.1 General information∙Set the microscope on a level table.∙Place the object to be observed in the center of the object plate. Use the clips to fasten it into place. Make certain that the specimen is centered over the opening in the stage.∙Connect the plug-in power supply to the net and turn on the switch to get the object illumi-nated.∙To obtain a high contrast, adjust the back-ground illumination by means of the iris dia-phragm and the variable illumination control. ∙Rotate the nosepiece until the objective with the lowest magnification is pointed at the specimen. There is a definite “click” when each objective is lined up properly.NOTE: It is best to begin with the lowest power objective. This is important to reveal general structural details with the largest field of view first. Than you may increase the magnification as needed to reveal small details.To determine the magnification at which you areviewing a specimen, multiply the power of theeyepiece by the power of the objective.∙Adjust the coarse-focusing-knob which moves the stage up until the specimen is fo-cused. Be careful that the objective does notmake contact with the slide at any time. Thismay cause damage to the objective and/orcrack your slide.∙Adjust the fine-focusing-knob to get the im-age more sharp and more clear.∙Colour filters may be inserted into the filter holder for definition of specimen parts. Swingthe filter holder out and insert colour filters.∙Use the knobs of the mechanical stage to move the slide side-, back- and forwards. Thevernier provides accurate location of thespecimen area.∙Always turn off the light immediately after use.∙Be careful not to spill any liquids on the mi-croscope.∙Do not mishandle or impose unnecessary force on the microscope.∙Do not wipe the optics with your hands.∙Do not attempt to service the microscope yourself.3.2 Installation of the software∙Insert the installation CD into the compu ter’s CD drive.∙Follow the installation instructions (see also the description of the software on the instal-lation CD).3.3 Displaying images on the computer∙Connect the microscope to the computer u-sing the USB cable.∙Start up the software.∙After clicking on the camera icon in the tool-bar, the image of the specimen will appear onthe computer screen.∙If necessary, re-adjust the brightness and contrast using the iris diaphragm and the va-riable illumination control.∙Adjust the sharpness of the image by means of the focusing knobs of the microscope.∙If necessary, adjust the settings of the camera in the video window according to theparticular requirements.∙For further work using the software, see the instructions for the software that are on theinstallation CD and the help files in the soft-ware.∙Keep the microscope in a clean, dry and dust free place.23B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • Subject to technical amendments © Copyright 2016 3B Scientific GmbH∙ When not in use always cover the micro-scope with the dust cover.∙Do not expose it to temperatures below 0°C and above 40°C and a max. relative humidity of over 85%.∙ Always unplug the mains plug before clean-ing or maintenance.∙ Do not clean the unit with volatile solvents or abrasive cleaners.∙ Do not disassemble objective or eyepieces to attempt to clean them.∙ Use a soft linen cloth and some ethanol to clean the microscope.∙ Use a soft lens tissue to clean the optics.∙The packaging shouldbe disposed of at local recycling points.∙Should you need to dis-pose of the equipment it-self, never throw it awayin normal domesticwaste. Local regulations for the disposal of elec-trical equipment will ap-ply.。
在某个周五的中午。
你的老板跑了进来:“客户希望在星期一早上8点前收到8倍变焦镜头”。
你从未设计过变焦镜头。
你的工作不知如何开始?他给你一份设计清单,然后就出去了。
现在怎么办?如果您有一个设计变焦镜头的任务,您可以访问专利数据库并尝试找到类似的镜头。
这可能需要很长的时间。
但是,如果您选择SYNOPSYS™光学设计软件。
你有一位很好的助手来帮助你快速的完成这项工作。
以下是你需要做的。
1.启动程序。
2.在命令窗口中输入HELP ZSEARCH。
打开10.7.3节。
3.阅读整章。
但如果您已经知道如何在SYNOPSYS上执行其他任务,那么您就能很好的完成工作。
4.设置您对ZSEARCH的输入。
镜头F / 3.5,半视场角为14度,GIHT为5毫米。
以下是你的MACro:(L38M1)LOG ! to keep track of things laterPROJ ! to see how long this run tookCORE 16 ! on our 8-core hyperthreaded PC, it runs 8 times faster ZSEARCH 3 QUIET ! save results in library location 3SYSTEM ID ZSEARCH TESTOBB 0 14 2.85 ! infinite object, 14 degrees semi field, 2.85 mm semi aperture.! This defines the wide-field objectUNI MM WAVL CDF NOVIG ENDGOALS ZOOMS 5GROUPS 3 3 3 3 ! lens has four groups with 12 elements altogetherZGROUP 0 Z Z 0 ! and groups 2 and 3 will zoomFINAL ! declare the desired object at the last zoom position, ! which is the narrow field zoomOBB 0 1.7545 22.8 ! object is 1.7545 degrees semi field and 22.8 mm semi aperture. ! That implies an 8X zoom.ZSPACE LIN ! other zoom objects will be linearly spaced between the first and last APS 19! put the stop on the first side of the last group RT 0.5DELAY OFF ! don’t ask to abort other coresGIHT 5 5 10 ! the image height is 5 mm for all zooms, with a weight of 10. BACK 20 .02! the back focus is 20 mm and will vary. A target will be added to the ! merit function with a low weight.FOV 0 .4 .6 .85 1 ! correct five field points FWT 5 4 3 3 3COLOR M ! correct all defined colorsANNEAL 50 10 Q ! anneal the lens as it is optimized in real-ray mode QUICK 50 100 ! 30 passes in quick mode, 40 in real-ray modeENDSPECIAL AANTAAC 30 1 5 ! request a maximum semi aperture on all elements of 30 mm ACA 50 1 1! monitor rays to keep away from the critical angle.END GO ! start ZSEARCH PROJ变焦镜头由四组透镜组组成,每组有三个透镜。
SYNOPSYS™具有强大的功能,可让您完全按照自己的要求指定形状和尺寸。
本课将指导您如何使用它们。
打开名为为X25.RLE的镜头并在SketchPad中查看:已使用Edge Wizard为此镜头指定了合理的边缘。
为了说明它是如何工作的,我们将首先删除所有边缘定义 - 然后展示如何将它们还原。
在命令窗口中键入EFILE ERASE END程序指定默认边缘,以便清除上下边缘光线。
这些是在镜头优化过程中使用的合理边缘。
现在打开边缘向导,键入MEW或单击PAD工具栏中的按钮。
目前,镜头已经没有边缘定义了。
单击“Create all”按钮,您将获得一组合理的边缘。
单击Yes,图片已更改。
在surfacenumber框中输入数字1,您可以看到已应用于第一个镜片的尺寸。
程序在元件的边缘创建五个参考点,在对话框的图中标记为A到E. 您通常必须编辑这些默认尺寸数据,元件1的数据显示这样做的原因。
第一个表面是凸面,您可能不希望在该表面上有斜角。
程序定义了默认边缘并使Explicit规则生效,该规则适用于大多数镜头,您可以使用对话框上的编辑框和旋转按钮编辑数据。
我们看到默认的点C距离轴为34.2198 mm,而曲面1上的孔径为31.9355。
这是一条相当薄的边,所以我们稍微减小一下直径。
在尺寸C的框中输入数字34,然后单击Update。
我们还将移除表面上的斜角。
单击C左侧的“-B”框。
" -B "的意思是去掉那边的斜角。
然后点击“-F”按钮。
当你移开斜角时,你把A点放在它所在的位置,这可能适用于某些使用法兰模具的塑胶镜片,但在这里不适用。
这个按钮将从A到b的平面部分移除,现在表面1边缘是合理的,您可能想要移除表面2边缘的斜面和平面。
(对于较厚的元件,如果曲线较平滑,我们通常会在正元件上保留斜角。
)透镜2是负的,这里我们想要设置第一个透镜的侧壁为平的,而在第2个透镜的侧壁有个倾斜的部分。
单击Next el按钮以查看该透镜上的数据。
相机镜头知识镜头是照相机最主要的部分之一,也可以说是相机的中心元件。
我这里只讨论35mm的规格的相机的镜头。
相机的镜头由多组光学镜片组成。
包括凹透镜和凸透镜。
好的镜头需要有高解析力(指表现细节的能力)和好的反差(指表现明亮层次感的能力)。
在某种程度上来说,主体在画面上的大小可以由镜头来控制。
当相机固定于一点时,我们所观察到的景象范围取决于镜头的焦距长短,当用15mm的超广角镜头将一大片风景收入眼底时,600mm的超望远镜头在这一点只能看到树上的一只老鹰。
我们平时可以买到的镜头由很多种,从鱼眼镜头,广角镜头,超望远镜头,微距镜头,变焦镜头等等,不过对于现在大多数普通的数码相机用户来说,由于镜头不可更换,而且由于价钱太昂贵,所以备一堆镜头的可能不大,大家作为基础了解了解吧。
对于长镜头和短镜头之间的主要差别,其实就在于视角的不同(也就是所能包括入画面的范围的不同)。
例如15mm的超广角镜头的视角为110度,而600mm的超望远镜头的视角只有4度。
另外28mm、50mm、105mm、200mm的镜头的视角分别为75度、46度、23度、12度。
标准镜头在35mm规格的相机中,50mm到55mm的镜头被成为标准镜头,它的视角在45度左右,和人一个眼睛的视角差不多。
因此使用这种镜头所得到的效果会很自然舒适。
广角镜头焦距不到50mm的镜头都可以成为广角镜头。
而小于20mm(包括20mm)的镜头可以成为超广角镜头。
短焦距的镜头可以得到比较广阔的画面,当你退无可退而又要得到更大范围的景色时,广角镜头会很有用。
广角镜头具有以下几个特性:1.视角宽阔可以得到比标准镜头更大范围的景色。
28mm的镜头的视角为75度,和人双眼的视角相当。
而使用15mm的镜头视角可以增大到110度。
2.长景深用广角镜拍摄时,可以让前景到背景都达到比较清晰的程度。
3.线条会出现扭曲当用广角镜仰视或俯视拍摄时,照片中的线条会由近到远汇合。
当镜头向上拍摄某建筑时,会产生建筑向后倒的感觉。
AE中使用相机镜头的技巧Adobe After Effects(AE)是一款常用的视频编辑和特效制作软件。
在使用AE时,相机镜头的使用是非常重要的,它可以帮助我们实现各种独特的影视效果。
本文将为大家介绍一些AE中使用相机镜头的技巧。
1. 创建相机在AE中使用相机镜头之前,首先需要创建一个相机。
选择“合成”菜单下的“新建相机”选项,在弹出的对话框中可以设定相机的属性,如焦距、缩放等。
创建相机后,可以在合成面板中看到相机的参数,如位置、旋转等。
2. 调整焦距和景深调整相机的焦距和景深是使用相机镜头的重要技巧之一。
通过改变焦距,可以调整镜头的视野大小,以及前景和背景的模糊效果。
调整景深可以控制焦点前后的清晰度,创造出更有立体感的画面效果。
在AE中,可以通过调整相机的“Blur Level”参数来实现这些效果。
3. 使用运动模糊运动模糊是指当相机或物体在拍摄过程中移动时,由于曝光时间的延长而造成的运动模糊效果。
在AE中,我们可以使用相机镜头来模拟这种效果。
选中相机图层,在“相机选项”下的“Blur Level”参数中增加运动模糊的值,然后在时间轴上对相机进行移动,就可以实现运动模糊的效果。
4. 制作虚拟镜头运动虚拟镜头运动是指通过相机镜头的移动和旋转来模拟真实相机的拍摄效果。
在AE中使用相机镜头可以实现各种独特的虚拟镜头运动效果。
例如,使用相机镜头在三维空间中移动和旋转,可以创造出类似于跟随物体运动的镜头效果,或者快速切换视角的效果。
通过调整相机的位置、旋转和焦距等参数,可以根据需求来制作不同的虚拟镜头运动效果。
5. 调整相机视角使用相机镜头的一个重要技巧是调整相机的视角。
通过调整相机的位置和旋转,可以改变画面的视觉感受,创造出不同的角度和深度。
在AE中,可以通过调整相机图层的位置和旋转参数,或者使用相机跟随某个物体移动,来实现这些效果。
6. 添加相机镜头的特效在AE中,还可以给相机镜头添加一些特效,如光晕、眩光、色彩偏移等,来增强画面的冲击力和艺术效果。
第16课:实用的相机镜头在第15课中设计的镜头非常好,但它有点太长。
实际上希望它更短,同时希望非常高的分辨率。
以下是本课的目标:1.焦距90毫米2.半视场角20度3.半孔径25.4毫米4.透镜元件长度约100毫米5.后焦距50毫米或更大在本课程中,将让DSEARCH找到一个起点。
在命令窗口中键入MDS,打开设计搜索菜单,如下所示。
输入箭头所示的数据,然后单击“确定”。
看到结果时,可以稍后修改此输入。
假设镜头需要七个透镜元件。
程序会要求您输入文件名,因此请键入LENS_7等名称。
这将打开一个编辑器窗口,其中包含运行该程序所需的输入。
CORE 14TIMEDSEARCH 1 QUIETSYSTEMID DSEARCH SAMPLEOBB 0 20 12.7WAVL 0.6563 0.5876 0.4861UNITS MMENDGOALSELEMENTS 7FNUM 3.54BACK 0 0TOTL 100 0.1STOP MIDDLESTOP FREERSTART 400THSTART 5ASTART 12RT 0.5FOV 0.0 0.75 1.0 0.0 0.0FWT 5.0 3.0 3.0NPASS 40 ! this gives the number of passes in the final MACroANNEAL 200 20 QCOLORS 3SNAPSHOT 10QUICK 30 30 ! this option runs much fasterENDSPECIAL PANTENDSPECIAL AANTLLL 50 .1 1 A BACKENDGOTIME使用命令MDS打开DSEARCH对话框选择不在对话框中为后焦距指定权重,而是选择将该要求放在SPECIAL部分。
LLL表示限制下限,这使得后焦点大于50而没有任何错误 - 但不会更小。
注意这个文件中的RT参数。
这就控制了单个光线如何在评价函数中进行加权。
0值使给定网格中的所有光线具有相同的权重,而更高的值将使靠近光瞳中心的光线比靠近边缘的光线权重更高。
这是一种提高透镜分辨率的有效方法;光扇图可能会剧烈地飞离边缘,但如果中心部分非常平坦,分辨率将会很高。
这是一个您经常要尝试的参数。
运行这个宏,你会得到有潜力的初始结构,如下图所示。
由DSEARCH Let's返回的10个镜头更仔细地检查这些镜片。
在CW中键入EM DSS此命令加载并运行DSEARCH已创建的DSS.MAC文件。
该macro将打开DSEARCH返回的每个镜头,在PAD显示屏上显示,然后按下<Enter>键。
你会发现他们中的许多都有相似的性能。
当您看到自己喜欢的一个结构时,只需按<Esc>键即可在此时停止macro。
我们喜欢DSEARCH保存的名称为DSEARCH9.RLE的版本。
(结果中的名称可能不同,因为顺序取决于哪个核心在何时完成。
)来自SEARCH结果的好候选运行DSEARCH在新窗口中创建的优化MACro DSEARCH_OPT; 然后运行模拟退火程序(55,2,50)。
镜头有所改变。
这个镜头有多好?打开MOP对话框并输入如下所示的数据。
单击MOF按钮,即可获得MTF曲线。
将此镜头称为第1版。
不太好 - 但我们学到了一些东西。
MTF可以随着视场快速变化,因此我们在DSEARCH输入中需要更多的视场点。
我们还决定,由于这个透镜离衍射极限不远,我们应该针对OPD而不是横向像差。
以下是我们对GOALS部分的修订输入:GOALSELEMENTS 7FNUM 3.54BACK 0 0TOTL 100 0.1STOP MIDDLESTOP FREERSTART 400THSTART 5ASTART 12RT 0FOV 0.0 .5 .7 .9 1FWT 3 2 2 2 2OPDNPASS 40ANNEAL 200 20 Q COLORS 3SNAPSHOT 10QUICK 50 50END镜头优化和退火,版本1用于运行MOF的对话框,要求设置四个空间频率。
MTF curves for Version 1运行此DSEARCH文件,然后优化并模拟退火程序。
会得到一个不同的镜头和MTF曲线。
轴线越好,边缘越好。
我们应该做什么?版本2镜头,经过优化和退火版本2镜头的MTF让我们尝试一下我们尚未使用过的工具。
在AANT文件中,删除所有GSO和GNO请求,并替换行GSHEAR .2 1 6 M 0 0 XGSHEAR .2 1 6 M 0.5 0 XGSHEAR .2 1 6 M 0.7 0 XGSHEAR .2 1 6 M 0.9 0 XGSHEAR .2 1 6 M 1 0 XGSHEAR .2 1 6 M 0 0 YGSHEAR .2 1 6 M 0.5 0 YGSHEAR .2 1 6 M 0.7 0 YGSHEAR .2 1 6 M 0.9 0 YGSHEAR .2 1 6 M 1 0 Y要理解此输入,您必须了解如何计算MTF。
一种常用的方法是卷积积分,该卷积积分基于组合光瞳,一个在X或Y中剪切的量随着要计算的频率而变化。
如果给定点处的OPD误差与剪切点处的OPD误差相同,则MTF是完美的,就这些点而言。
在整个光瞳上计算,得到镜头的MTF。
上述请求告诉程序评估光瞳中的点网格与根据第一个参数剪切的对应点之间的OPD差异,此处为0.2。
因此,这将优化镜头,同时尝试以三种波长的五个视场中的每一个的空间频率(截止值的1/5)使MTF达到峰值。
在版本2镜头上运行此优化并模拟退火程序。
然后打开DSEARCH返回的其他10个镜头,并对它们进行相同操作。
(在这些条件下,最优秀的可能不是最好的。
)我们得到了最好的结果,镜头返回为DSEARCH08.RLE。
将此版本称为3。
第3版镜头,根据GSHEAR要求进行了优化。
这肯定更好,但假设我们需要更高的分辨率。
现在怎么办?也许只有七个透镜才能做得更好。
在PANT命令之前添加一行,AEI 5 1 123 0 0 0 50 10并再次运行它。
然后注释掉AEI线,再次优化和模拟退火程序。
该程序在表面11添加了一个新镜片,MF从92.5降至71.8。
调用镜头版本4.这是一款出色的镜头。
MTF of Version 3 lens.版本4镜头,AEI插入元件7版本4和5镜头的MTF。
最后一次运行,增加了一个探测器ADT 8 .1 1,镜头看起来很好。
这是第5版镜头,可用于真正透镜应用。
第5版镜头有了这么多工具,人们自然想知道使用哪些工具。
例如,如果你想要一个8片透镜的镜头,你应该问DSEARCH 8,或者问它,比如6,然后再使用AEI两次来获得8个透镜?什么样的设计才是最好的。
只有经验才能说明。
再次运行这个程序,向DSEARCH设定六个元件,然后仅使用GSHEAR像差,运行AEI两次。
以这种方式测试所有10个DSEARCH结果,发现其中7个返回的MF低于上面的版本4。
这似乎是一个很好的策略。
下图显示了该批次中最好的MTF曲线。
另一个实验:我们再次运行DSEARCH,仅使用FOV 0,并将所有GSHEAR请求放入SPECIAL AANT部分,并关闭QUICK模式。
该输入使DSEARCH完全优化每个候选镜头,无需快速筛选,并从一开始就控制像差。
它是怎么做的?不是很好。
在达到目标之前,您似乎已经有接近解决的方案。
正是这样的实验将展示下一步的方向。
我们有新的工具,并没有如何进行的经验。
我们都在一起学习。
通过向DSEARCH设置六个透镜,在所有情况下运行AEI两次,然后优化找到最好的镜头。
上面镜头的MTF本课程以图形方式说明,在镜头设计中,您正在处理具有大量解决方案的机会。
除非您已经有一个非常好的起始镜头,否则在您尝试使用DSEARCH的参数时,找到一个好镜头的几率会有所提高随着DSEARCH等新工具的出现,镜头设计的工作发生了重大变化。
在以前的时代,专家设计师将在单一设计上工作数天或数周,使用复杂的知识来指导过程,今天人们可以在几分钟内完成许多设计,然后选择最有希望的进一步工作。
其中一些设计往往优于专家在过去几天才能够提出的设计。
在实际情况中,接下来会在AANT文件中添加一个ADT监视器(直径/厚度比),因为有些元件太薄了。
(如果您在开始时不使用此控制,该程序通常会返回更好的镜头。
在你有一个好的设计后,厚度很容易修改,发现在开始时控制这个比例会强烈影响程序将调查哪些设计 - 可能会错过一个好的设计。
尝试两种方式并选择最佳结果。
)然后将最终确定镜头,看看图像校正如何随共轭而变化(如果这是一个要求,并重新优化透镜如第19章所示,如果是这样的话,用ARGLASS插入实际玻璃类型,为最接近隐含光阑的表面指定一个实际光阑,可能会减小某些元件的厚度,重新优化,使用边缘向导定义边缘几何体,匹配使用TPM曲线到供应商的测试板列表,使用BTOL准备公差,使用ELD制作元件图纸,使用DWG制作系统图纸,等等。
设计镜头时还有很多工作要做,这是一个实用的课程,展示了如何使用一些可用的工具。
我们从一系列要求开始,在相当短的时间内提出了一些相当不错的镜头。
请随意尝试此问题,并尝试DSEARCH的起始半径,厚度,空间间隔和其他参数的各种值。
如果您发现的结果与上述结果不同但同样好,请告诉我。