光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)色像差(Chromaticaberration)與色散(Dispersion).doc

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1、光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)：色像差(Chromaticaberration)與色散(Dispersion)白光是指由各種波長(zhǎng)的光線平均混合在一起光線，感覺不出色彩，人眼可以感受到的可見光的波長(zhǎng)為400nm(紫色)~700nm(紅色)。光學(xué)玻璃的折射率隨通過的光波的波長(zhǎng)變化而變，它對(duì)短波長(zhǎng)的光的折射率比長(zhǎng)波長(zhǎng)的折射率更大，當(dāng)白光通過三棱境時(shí)，我們可以觀察到彩虹光譜。由對(duì)波長(zhǎng)的折射率不同而引起的彩虹光譜稱之為色散現(xiàn)象(Dispersion)。在攝影鏡頭中。這種起因于不同波長(zhǎng)的像差，我們稱它為色像差(Chromaticaberration)。色像差分成兩種：1、軸向色像差(Axialchromaticaberra

2、tion)：指的是光軸上的位置，因波長(zhǎng)不同產(chǎn)生不同顏色有不同焦點(diǎn)的現(xiàn)象。如上圖，紅色光線的焦點(diǎn)比藍(lán)色光線的焦點(diǎn)更遠(yuǎn)離鏡片。2、倍率色像差(Chromaticdifferenceofmagnification)：系指像的周圍因光線波長(zhǎng)的差異，所引起的映像倍率之改變。這是一種軸外像差，隨視場(chǎng)角的增大而增大。軸向色像差涉及到成像的焦點(diǎn)距離，引起色彩產(chǎn)生松散或光斑(flare)；而倍率色像差別則涉及到成像的大小，在畫面周圍引起色彩錯(cuò)開，形成擴(kuò)散的彩色條紋，如鑲邊(fringing)現(xiàn)象。色像差不僅影響彩色膠片上成像的色彩再現(xiàn)，也會(huì)減低黑白膠片上成像的解像力。軸向色像差的矯正，一般是采用不同折射率/色散

3、率的鏡片來進(jìn)行組合，使它們的色像差相互抵消。典型的視采用一個(gè)正的冕牌透鏡與一個(gè)負(fù)的火石透鏡組合。會(huì)聚的冕牌透鏡具有低折射率和小的色散，而發(fā)散的火石透鏡具有高折射率和更大的色散。倍率色像差的矯正比較困難，它對(duì)像質(zhì)的劣化作用隨焦距增大而加劇，并且不會(huì)隨光圈縮小而減少。倍率色像差的有效矯正辦法是采用異常/超低色散的光學(xué)玻璃。鏡頭的焦點(diǎn)距離愈長(zhǎng)，色像差的影響愈大，特別是超長(zhǎng)焦鏡頭，色像差矯正是獲得鮮銳畫質(zhì)的最重要關(guān)鍵所在。僅僅仰賴光學(xué)玻璃的組合，依然有它的極限，異常/超低色散，才能具有明顯的改善。