如何理解横向色差和轴向色差?不少用于对于色差相关概念还不了解,本文就为大家简单的介绍一下横向色差和轴向色差的含义,感兴趣的小伙伴,不妨来看看吧!
横向色差和轴向色差是什么?
斜光线产生的色差称放大率色差,又称倍率色差或横向色差。斜光线进入镜头,即使假设轴向色差为零,由于色光(不同波长的光线)形成的像大小(放大率)不同,而产生的焦点不一致的现象。由于波长的不同,像的大小差异,在影像上产生色的错位,这种错位称放大率色差。斜光线即使通过的光圈孔径缩成很小的光圈,放大率色差也不会减少。
平行光线产生的色差称为轴向色差(axialchromaticaberration),又称位置色差。白光成平行光线进入镜头时,由于波长短的紫或蓝光折射强,波长长的红光折射弱,从镜头出射在光轴上聚焦的位置,紫光在光轴的V点上,比紫光波长长的黄光在Y点上,红光在R点上,在各自不同的位置上形成焦点。从而无法确定哪一点事真正的焦点。在由V到R的任何位置上放置焦平面,其他光都与焦点不吻合成为模糊像。这种像差即为轴向色差。一般,大口径镜头容易产生这种像差,缩小光圈可减少轴向色差,使像质得到改善。
轴向色差产生的原因:
1、轴向色差焦内焦外都会出现,但是一般在焦内表现得非常轻微,因为合焦的时候不同色光的像方焦平面距离最小,离焦之后会被拉开,出现明显的焦外色散。
2、收缩光圈可以明显改善轴向色差,原理跟光圈控制景深相同。
3、也算是2的另一个原因,是初中物理我们都知道的一个东西:无论从哪个方向入射,穿过透镜光心的光线不会发生偏转,也就不会出现色散。
4、这是3的结论——镜头的有效前组尺寸越大,轴向色散越难以控制。由于光学元件对不同色光的折射率不同,越是从镜头前组边缘入射的光线其折曲程度就会越大,同样的折射率差值下像点的位置被拉开得也就越大。
5、由于我们看图的时候在意的是色差宽度占传感器宽度的相对比例,所以轴向色差服从等效光圈原理,等像素的M43和全幅底子,30μm色散的全幅镜头观感和15μm色散的M43观感相同。
6、焦内的轻微轴向色差(一般和球差一起出现,典型如佳能501.2L)可以通过ACR的去色散功能简单去除,然而焦外,尤其是光斑的轴向色散……相信处理过的人都非常头疼,然而轴向色散最明显的部位就是光斑的边缘。
轴向色差怎么解决?
在位置色差校正好之后,倍率色差通常也不坏,所以此处仅探究了位置色差分析方法。
从位置色差公式可得,单薄透镜的色差的正、负号决定于透镜的光焦度,正透镜产生负色差,负透镜产生正色差。根据位置色差的定义,以长波位置为基准,通过不同色光的位置关系就可以判定光学系统剩余色差的正负。
8um光线位置位于12um光线位置的左侧,色差为负。可以理解为光学系统正透镜产生的负色差过剩。要想平衡色差,可以把一块正透镜的材料更换为阿贝数更大(消色差系数更小)的材料,或是把负透镜的材料更换为阿贝数更小(消色差系数更大)的材料。
同样是正透镜产生的负色差过剩,因此当使用材料ZNSE替换掉负透镜的GAAS时,色差得到了更好的校正。
系统剩余色差与单色像差已达到同一量级,继续校正色差不一定会改善像质,它可能会打破色差与其余像差之间的平衡。
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