作者kimmi (raikkonen)
看板optical
标题[问题] 关於球面镜和非球面镜的形变
时间Sun Mar 15 00:21:49 2015
前几天配了号称非球面的镜片
可是还是可以感觉的出型变 (甚至在很中心的地方)
所以才想问这个问题
下面是我自己尝试理解球面像差
不知道这样对不对:
因为画图方便我就把镜片简化成一次折射
下图是我画的球面镜的成像图
因为是在讨论眼镜所以我都画虚像
https://drive.google.com/open?id=0ByULlO0Vu5syMVl1dXNDa2Y4MFk&authuser=0
假设两条不同长度的线放在距离镜片相同距离
因为球面镜平行光不会聚集在一个焦点
所以我假设距离中心点越远 折射角度越大
然後画出来较长的线成像会比较长比较远
较短的线成像会比较短比较近
这跟一般预期的成像不同
相较之下 如果平行光会汇集在一个焦点
像下图的浅蓝色线
https://drive.google.com/open?id=0ByULlO0Vu5syaTRGcVR3YkNCaTQ&authuser=0
这样成像会在同一个平面
今天如果我们观测的点是在镜片的中心
可以看到通过中心的线同时会通过 浅蓝色 和 红色 两条线的端点
也就是说看起来会一样大
但是实际上戴眼镜的时候眼睛或是视网膜离镜片有段距离
所以看起来会像下图中的绿色线条
https://drive.google.com/open?id=0ByULlO0Vu5syeUVZYnBmcXNLdzg&authuser=0
也就是说比较长的线条 看起来会比预期的更长
如果换到2D的影像
https://drive.google.com/open?id=0ByULlO0Vu5syQWdUQ05NOE1MVlk&authuser=0
就会发现同一条垂直的线上
越靠上下两端 离中心点距离越远
也就是说 如果用球面镜来看 这些点看起来会离中心更长
就会有直线变成曲线的效果
回到主题
今天如果是一个最理想的非球面镜 可以达到所有平行光都汇集成一点
那成像就会像下图的浅蓝色
https://drive.google.com/open?id=0ByULlO0Vu5syaTRGcVR3YkNCaTQ&authuser=0
不管从哪个距离看 长短线条都会按相同比例放大缩小
也就是说跟眼睛和镜片距离无关
我不是这方面的专家
所以我只能用粗浅的高中物理来理解
不知道有没有高手能看看我这样是不是正确?
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1F：推 jimmylin2002: 非球面不是修正像差..而是在平基弧(轻、薄、美观) 03/15 00:48
2F：→ jimmylin2002: 的条件下 维持相当的光学性能 (减少周边误差干扰) 03/15 00:48
3F：→ jimmylin2002: 并不是代表可以超越最佳球面片(point focus) 03/15 00:50
4F：→ kimmi: 那为何各大眼镜行跟镜片制造商都宣称可以减少像差呢? 03/15 00:53
6F：推 jimmylin2002: 因为..条件是对於平镜片 而非最佳设计的镜片 03/15 00:54
7F：→ jimmylin2002: 最佳设计的镜片基弧会非常的弯..厚重且不美观 03/15 00:55
8F：→ jimmylin2002: 最佳设计的原型就是Zeiss公司从1908年沿用的基础.. 03/15 00:55
10F：→ kimmi: 你给的连结里只说减少peripheral blur 没有说减少 03/15 01:04
11F：→ kimmi: aberration啊 03/15 01:04
12F：→ kimmi: 然後他有asp的镜片就有提到asp可以减少aberration 03/15 01:05
13F：→ kimmi: 我的理解应该没错吧 03/15 01:05
15F：→ jimmylin2002: asp是可以中和偏心处的oblique astigmatism 03/15 01:08
16F：→ kimmi: "minimize" 而asp是cancel aberration 03/15 01:08
17F：→ jimmylin2002: 但是point focus才是以消除像差为前提的设计.. 03/15 01:09
18F：→ kimmi: 还是便宜的非球面镜不是以减少像差为目的? 03/15 09:36