2021年数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价)
光学镜头的设计原理
光学镜头的设计原理光学镜头是光学仪器中的重要组成部分，广泛应用于相机、望远镜、显微镜等设备中。
其设计原理是基于光学的折射、反射和散射规律，通过合理设计镜片的形状、曲率和材料，实现对光线的聚焦、成像和校正。
本文将从光学原理、镜头结构和设计要点等方面介绍光学镜头的设计原理。
一、光学原理光学镜头的设计原理基于光的折射和反射规律。
当光线从一种介质射入另一种介质时，会发生折射现象，其折射角度与入射角度、两种介质的折射率有关。
根据折射定律，可以计算出光线在不同介质中的传播路径。
而反射则是光线在介质表面发生反射，其反射角度等于入射角度。
利用折射和反射规律，可以实现光线的聚焦和成像。
二、镜头结构光学镜头通常由凸透镜、凹透镜、棱镜等组成。
其中凸透镜可以使光线发生向内的折射，从而实现光线的聚焦；凹透镜则可以使光线发生向外的折射，用于校正光线的散焦。
通过合理组合这些镜片，可以实现对光线的控制和调节，从而达到理想的成像效果。
此外，镜头的曲率半径、厚度、材料的折射率等参数也会影响镜头的光学性能。
三、设计要点1. 焦距：焦距是光学镜头的重要参数，决定了镜头的聚焦能力。
焦距越短，光线聚焦的能力越强，成像距离也越近；焦距越长，成像距离越远。
设计镜头时需要根据具体应用需求选择合适的焦距。
2. 光圈：光圈大小会影响镜头的透光量和景深。
较大的光圈可以提高透光量，适用于低光条件下的拍摄；较小的光圈可以增加景深，适用于需要大景深的场景。
设计镜头时需要根据拍摄需求选择合适的光圈大小。
3. 畸变和色差：镜头在成像过程中会产生畸变和色差现象，影响成像质量。
设计镜头时需要采取措施减小畸变和色差，如选择合适的镜片材料、优化镜片结构等。
4. 对焦方式：镜头的对焦方式有自动对焦和手动对焦两种。
自动对焦通过镜头内置的电机实现对焦，适用于快速拍摄；手动对焦则需要通过手动旋转镜头环实现对焦，适用于需要精细调节焦距的场景。
综上所述，光学镜头的设计原理基于光学的折射、反射和散射规律，通过合理设计镜片的形状、曲率和材料，实现对光线的聚焦、成像和校正。
镜头成像原理
镜头成像原理摄像机镜头是现代摄影、电影和视频拍摄中最重要的组件之一。
镜头通过其精密而复杂的设计和结构，能够将光学信号转化为图像和视频。
镜头的成像原理可以在数学和物理的基础上解释，但这里将简要地介绍一下最常见的几种镜头类型的原理及其特点。
一、恒定光学镜头恒定光学镜头，也称为固定焦距镜头或非变焦镜头。
这种镜头的设计通常包括一组固定的光学玻璃元件，它们的功能是通过各自的形状、大小和位置来控制光线的透射和聚焦。
这种镜头没有任何焦距的可调节部分，因此只能提供一个固定的焦点和景深。
恒定光学镜头最大的优点在于，它们可以提供出色的光学质量和高清晰度，因为它们没有任何复杂的移动部件来影响镜头的性能。
另外，这种镜头构造简单，便于制造，价格相对便宜。
但缺点是它们不能改变焦距，限制了它们在某些情况下的灵活性。
二、变焦镜头变焦镜头是一种具有可调焦距的镜头。
在这种镜头中，像素距离相对于焦距的比率可以通过镜头设计来改变。
这允许变焦镜头在不同的距离和场景之间进行自动远焦和近焦（缩放），以及手动调整焦点。
变焦镜头有不同的形状和尺寸，包括变焦量程和口径大小不同的大变焦镜头和小变焦镜头。
变焦镜头的主要优点在于它们能够根据需要随时调整焦点，并适应快速变化或长时间变化的环境。
不仅如此，它们还可以在同一个焦段内捕捉多个不同的画面，而不需要拍摄时重新装配镜头。
缺点是它们比恒定光学镜头复杂得多，因为它们有更多的光学元件和可调整的动力模块。
而且，由于变焦镜头需要进行焦点调整，因此可能会消耗更多的能量和时间，影响你的拍摄组合。
三、鱼眼镜头鱼眼镜头是一种特殊的镜头类型，它可以提供 180 角度的全景拍摄。
鱼眼镜头的成像原理是在长焦距小型散光面表面上“加入”了对非对称光学玻璃透镜集的三星面弧级聚焦透光组成物。
幅面越大，则圆度越从容，圆度不够在影像的边角处易出现变形及严重的像差污染。
处理这些问题，需要采用准确控制的光学玻璃原材料，并精密设计与制造成一个弧分较尽、配合紧密、带居中遮荫的结构。
镜头知识学习（基础篇）
镜头知识学习（基础篇）镜头知识学习（基础篇）作者：佚名厚朴教育来源：佚名点击数：968 更新时间：2009-11-14定焦镜头及变焦镜头的运用 只有清楚了解镜头的相关原理及意义，配合熟练的操作技巧，才能拍摄出好的照片。
菜鸟级的摄影爱好者，更是需要加强学习镜头的基础知识，以便提升拍摄技巧。
最简单的摄影不需要镜头，针孔就可以，它的光圈一般是f/128或更小。
单镜片镜头在早期的相机使用，成像可以比针孔锐利，光圈也更大，基本可以手持拍摄。
工作光圈大概在f/12左右。
由于当时使用大底片，效果可以接收。
从双镜片再到三镜片，镜头的光圈更大，成像也相当锐利，Cooke Triplet是目前已知的最好设计。
如果是四片镜片，成像已经相当好，比如Zeiss Tessar（天塞），四片三组结构，其中两片粘在一起形成一组。
四片结构的天塞镜头唯一的问题是光圈不能做得太大，不然像质会下降。
对于35毫米相机，天塞结构的顶限是f/2.8，即使使用当前最好的光学玻璃。
要光圈更大，就要更多镜片。
速度（即最大光圈）不是唯一的问题。
视角越大，需要的镜片越多。
一支低速小视角镜头，例如Leitz 560mm f/6.8 Telyt，只用了两片镜片。
50mm f/1.4一般需要6或7片，21m m f/4.5 Zeiss Biogon使用了8片。
更多的镜片使镜头更大更重也更贵。
到此为止，我们只是考虑了制造一个锐利、快速或广角的镜头需要的镜片数目，但还有另一个问题要担心，就是镜头的实际尺寸。
上面560mm Telyt镜头中的两片镜片当聚焦在无限远时，必须距离胶片560mm，因此镜头有60厘米长！相反的，21mm Biogon全长为45毫米，当聚焦无限远时，镜头的光心必须距离胶片21毫米，这21毫米基本被镜片占据，使最后一片镜片离胶片只有5毫米。
这就是为什么Biogon不能用于单反相机，因为没有给反光镜的空间！1、远摄和倒置远摄结构（Telephoto and Reverse-Telephoto） 解决上述两个问题的办法惊人的相似。
变焦镜头的详细构造原理
变焦镜头的详细构造原理
变焦镜头是一种能够调节焦距的镜头，它通过调整镜头构造中的一些特定元件的相对位置来实现放大或缩小视野的功能。
一个典型的变焦镜头通常由以下几个主要元件构成：
1. 前组元件（前组透镜组）：位于镜头前端，用于调节远景的清晰度。
它通常由凸透镜、凹透镜或非球面透镜组成。
2. 后组元件（后组透镜组）：位于镜头后端，用于调节近景的清晰度。
它通常由凸透镜、凹透镜或非球面透镜组成。
3. 变焦组元件（变焦组透镜组）：位于前组元件和后组元件之间，用于实现焦距的调节。
它通常由若干个透镜组成，透镜的相对位置和面对面的距离可以通过电机或手动控制来调整。
4. 光圈控制机构：用于调节光线通过镜头的多少。
它通常由一个可调节的圆形孔径组成，可以通过手动或自动控制来改变光圈的大小。
当改变变焦镜头的焦距时，前组元件、后组元件和变焦组元件的相对位置会随之改变。
这样一来，不论是近景还是远景，镜头都能够通过调整焦距来使其处于最佳清晰度区域内。
需要注意的是，变焦镜头的构造方式和工作原理可能会因不同的镜头类型和品牌而有所差异，但上述构造原理是基本相同的。
相机镜头光学原理
相机镜头光学原理
相机镜头的光学原理是基于折射和聚焦的原理。
当光线从一个介质进入到另一个介质时，会发生折射现象，即光线改变传播方向。
镜头由多个玻璃或塑料组成，每个镜片都有不同的折射率和形状，以便通过改变光线的传播方向和强度来实现对图像的聚焦和调整。
在相机镜头中，有两种主要类型的透镜：凸透镜和凹透镜。
凸透镜能够将光线聚焦在一个点上，称为焦点。
当物体位于焦点之外时，凸透镜会将光线聚集到焦点上形成一个实像。
而当物体位于焦点之内时，凸透镜会使光线发散，形成一个虚像。
相机镜头通常由多个透镜组成光学系统，以解决图像畸变和色差等问题。
这些透镜通过组合和调整来实现所需的聚焦和调焦效果。
焦距是用来描述镜头对光线聚焦能力的参数。
焦距越短，镜头的视角越大，从而可以拍摄到更多的场景。
而焦距越长，镜头的视角则越窄，适合拍摄远处的主体或进行远焦拍摄。
光圈是相机镜头上一个重要的参数，用来控制进入镜头的光线的数量和强度。
光圈通过改变镜头的孔径大小来调节光线的进入量。
光圈越大，进入镜头的光线越多，图像会更亮。
光圈越小，进入镜头的光线越少，图像会更暗。
此外，光圈还会影响景深，即图像前后景物的清晰范围。
总之，相机镜头的光学原理是基于折射和聚焦的原理。
透镜的形状、折射率以及焦距等参数的调节，以及光圈的控制，都对最终得到的图像质量和效果产生重要影响。
相机镜头是怎么组成的原理
相机镜头是怎么组成的原理相机镜头是通过光学系统来实现将外界景物投影到感光材料或图像传感器上的装置。
它是相机的核心部件，直接关系到成像效果的质量。
相机镜头主要由透镜组、光圈装置和对焦机构组成。
下面将分别介绍这些组成部分及其原理。
首先是透镜组。
透镜组是由一组透镜元件构成，旨在将入射的光线聚焦在摄像机传感器上。
其中最常用的透镜元件有凸透镜和凹透镜。
凸透镜可以使光线向聚焦方向收敛，被称为正透镜；凹透镜可以使光线向散开方向发散，被称为负透镜。
相机镜头通过适当选择和组合这些透镜元件，来折射、散射和聚焦光线，最终实现对景物的成像。
透镜组的光学原理基于折射定律和成像原理。
折射定律是指入射光线经过两种介质的界面时，会改变传播方向，并且入射角和折射角之间满足一个特定的关系。
成像原理是指当光线通过透镜组时，会经过折射和反射，最终将物体的光线成像在摄像机传感器上。
透镜组通过将光线聚焦在传感器上，可以形成一个清晰、稳定的图像。
其次是光圈装置。
光圈是一个可以控制光线进入镜头的圆孔，它的大小决定了从外界射入相机的光线量。
光圈装置通常由一组可以调节大小的金属翻板组成，其中心部分为圆形开口。
通过调节光圈的大小，可以控制进入镜头的光线量，从而调整景深和曝光量。
光圈装置的原理是基于光的传播和干涉效应。
当光线穿过光圈时，会经过翻板的挡光作用，使部分光线被遮挡而无法进入镜头，从而降低了进入镜头的光线量。
通过调节光圈的大小，可以改变光线的通量，从而调整景深。
此外，光圈的大小还会影响相机的曝光量。
较小的光圈会限制进入镜头的光线量，导致曝光减少；而较大的光圈会增加进入镜头的光线量，导致曝光增加。
最后是对焦机构。
对焦机构用于调节镜头与感光材料或图像传感器之间的距离，以实现对不同物体的清晰成像。
对焦机构通常由一个或多个透镜组组成，并通过调节透镜组的位置实现对焦。
在自动对焦系统中，通过利用声波、超声波或激光等传感器来测量被拍摄物体与相机的距离，从而自动调节对焦距离。
相机镜头工作原理
相机镜头工作原理相机是现代人生活中常见的影音媒体工具，而相机镜头则是相机的核心部件之一。
相机镜头的工作原理关乎拍摄效果的质量和准确性。
本文将深入探讨相机镜头的工作原理，为读者提供全面的了解。
一、光学成像原理相机镜头的主要功能是通过光学成像原理将被拍摄的场景投影到感光元件（如胶片或传感器）上，完成图像的录制。
在相机镜头中，光线会经过多个镜片的折射和反射，最终形成一个清晰的图像。
相机镜头的结构复杂多样，但基本的工作原理是相同的。
在光学成像过程中，有几个关键概念需要了解。
1.几何光学几何光学是研究光在直线传播路径上的规律的一门科学。
在相机镜头中，采用的就是几何光学的原理。
根据几何光学的原理，光线在通过物体表面的时候，会根据材质的光密度发生折射或反射，从而改变光线的传播方向。
2.成像过程相机镜头通过将光线聚焦到感光元件上来完成成像过程。
聚焦是指使得光线在通过透镜时会汇聚到一个特定的聚焦点上。
这个聚焦点恰好是感光元件所在的位置，这样才能够将场景的细节准确地投影到感光元件上。
3.光圈相机镜头上的光圈是控制进入镜头的光线量的装置。
通过调整光圈的大小，可以控制进入镜头的光线的多少。
光圈越大，进入镜头的光线越多，画面就越明亮；光圈越小，进入镜头的光线越少，画面就越暗。
二、镜片的作用相机镜头中的每个镜片都有特定的作用，能够对光线进行不同的处理，以实现特定的拍摄效果。
以下介绍几种常见的镜片和它们的作用。
1.透镜透镜是相机镜头中最基本、最常见的一种镜片。
它能够将光线以特定的方式折射或反射，实现聚焦的功能。
透镜的种类繁多，有凸透镜和凹透镜等。
通过组合不同类型的透镜，可以实现各种不同的光学效果。
2.滤镜滤镜是安装在镜头前的一种特殊光学器件。
它可以改变光线的颜色、亮度和对比度等参数，从而影响图像的质量和效果。
常见的滤镜种类包括偏振滤镜、渐变滤镜、星光滤镜等。
摄影师可以根据需要选择不同的滤镜，以达到所需的拍摄效果。
3.镜头组合相机镜头通常由多个镜片组合而成。
相机镜头原理及其选型
相机、镜头原理及其选型1.凸透镜成像原理成像平面镜头焦距图 1注：相机镜头中的焦距为：凸透镜焦点到成像平面的距离图 22. 相机原理相机成像实际就是凸透镜成像，拍摄物体反射光经镜头（凸透镜）聚焦，在感光系统上形成倒立缩小的像，像经进一步处理得到相片或数码图像。
3. 相机相关概念3.1. CCD （Charge-coupled Device ，电荷耦合元件）CCD 是图像传感器，将光信号转换成电信号，再将电信号转换成镜头部分相机机身数字信号，经处理后成为图像信号。
结构：(1)、大量光敏元件排在一起组成感光元件（每个光敏元件为一个像素点）。
(2)、并行信号寄存器，用于暂时储存感光后产生的电荷。
(3)、串行信号寄存器，暂时储存并行寄存器的模拟信号并将电荷转移放大。
(4)、信号放大器，放大微弱电信号。
(5)、数摸转换器，将放大的电信号转换。
目前工业相机主要CCD尺寸3.2.CMOS和CCD一样，是图像传感器。
区别在于：(1)、信号的读出过程不同，CCD是通过一个或几个节点统一读出像素，CMOS通过单个像素同时读取，因此一致性CCD更好。
(2)、集成性CCD更复杂(3)、CMOS读取速度更快。
(4)、CCD技术更成熟，噪声少，成像质量更好。
3.3.像素相机感光元件上每个光敏元件即为一个像素点。
注：要想得到高清照片，必须保证有一定的像素数。
但并非像素数越大，照片的就越清晰。
照片的清晰度是由“点像"决定，即每点（寸等）有多少像素。
通常相机的像素大小又被叫做相机分辨率。
3.4.感光度（IOS）、增益（Gain）(1)、感光度：为数码单反相机的参数之一，表示图像传感器或胶片对光的敏感程度，增加感光度，图像更亮，但画质变差。
(2)、增益：为工业相机参数之一，是调节感光度的一种方法。
增益增加，图像更亮，但画质变差。
(3)、感光度和增益的区别为：一：适用对象不同，感光度常用于数码单反相机，而增益用于工业相机；二：提高感光度可通过多种方式获得，而提高增益恰是提高感光度的一种方式。
数码镜头设计原理_基础篇(镜头评价)
章节内容数码镜头设计原理_基础篇第十章镜头评价****************************************对数码镜头的评价不同的用处有不同的标准，但在绝大多数清况下，有些技术指标确需要共同准守的，下面介召的就是这些需共同遵守的技术指标。
第一节镜头鉴别率在第二章曾介召过了数码镜头鉴别率的有关问题，在本节将继续介召更深层次的问题。
1 镜头设计传函MTF域值的规定镜头传函MTF域值指与其相配的接受器恰好能分辩出分辩率线对的MTF值。
CCD，CMOS的MTF域值为0.15。
考虑镜头加工完后设计传函的MTF会下降0.1～0.15，应此镜头的设计传函MTF域值应定为0.32 镜头设计达到的鉴别率频数值镜头0.7视场的设计鉴别率定为整个镜头的鉴别率，这样作的原因是为了保正镜头主要工作区的象质。
对于0.7视场以外区的鉴别率，可参考下表：f ’>135 JII 25 16JIII 22 12数码镜头0.7视场以外区鉴别率对工作区鉴别率的比例可略小于上比例。
而0.7视场的设计鉴别率是由MTF=0.3时的频数确定的（见下图）。
3 如何通过鉴别率来判断镜头的成象质量我们知道CCD可分辩图案的频数低于镜头鉴别率，但上面我们只对镜头最高频数即鉴别率进行了定义，低于此频率的图案的质量又该如何评价呢？最简单直观的办法是看各典型光线的MTF曲线都接近向下倾的斜直线。
这样才能保正各典型光线在整个MTF频数中，成象质量都比较好。
这样作的原因是因为MTF低频区决定了图象轮括的清晰度，中频区决定了图象的层次感，高频区决定了图象细节的分辩率。
下面看几个镜头的NTF曲线：这是一个大视场（2W=80°）超大口径（F=1.23）短焦（f’=4）可变光栏的镜头MTF 图：其0.7视场区以内的传函曲线近于斜直线，因此其成象是比较好的。
最小象元边长=1/（2*80）=0.00625，在CCD成象区长边供分布（6*4/5）/0.00625=768个最小象元，在CCD成象区短边供分布（6*3/5）/0.00625=575个最小象元，那么该镜头可配768*575=441600象素的CCD（四十万象素）。
镜头基础知识和知识点总结
镜头基础知识和知识点总结镜头基础知识和知识点总结一、引言镜头作为摄影器材中至关重要的一部分，对照片质量和效果的产生起着决定性的作用。
了解镜头的基础知识和知识点，不仅有助于我们选择适合的镜头进行拍摄，还可以更好地理解照片的构图和质量问题。
本文将从镜头的构造、分类、光学原理以及一些实用的知识点等方面进行总结和介绍。
二、镜头的构造1. 玻璃光学元件镜头的构造主要由玻璃光学元件组成，包括透镜和反射镜等。
透镜分为凸透镜和凹透镜，通过调整透镜的位置和组合方式，可以改变光线的折射和聚焦效果。
2. 光圈光圈是镜头中具有可变直径的孔径，在光线通过后，可以调整光圈的大小，从而控制进入相机传感器的光量。
光圈的大小直接影响到照片的景深和光线的明暗。
3. 对焦机构对焦机构是镜头中用来调节镜头与被摄物体之间的距离，从而使被摄物体保持清晰的部分。
现代镜头的对焦机构通常由电机和多个对焦组件组成，以实现快速、准确的对焦。
三、镜头的分类1. 按焦距分为广角镜头、标准镜头和长焦镜头广角镜头一般具有小于50mm的焦距，适用于拍摄广角景物，能够呈现出宽广的景深和视角。
标准镜头一般为50mm，是最接近人眼视角的镜头。
长焦镜头超过50mm，适合远距离或需要放大物体的拍摄。
2. 按功能分为定焦镜头和变焦镜头定焦镜头焦距固定，无法调节，但一般具有更好的成像质量和透光性能。
变焦镜头可以根据需要调整焦距，适合拍摄需要不同视角的场景。
3. 按反射系统分为单反镜头和无反镜头单反镜头为配合单反相机设计的镜头，通过反光板和五棱镜将图像引导至取景器中观察。
无反镜头为适配无反相机的镜头，直接将图像传导至相机的电子取景器或显示屏中。
四、光学原理1. 焦点和景深焦点是指光线通过透镜后汇聚在传感器上的位置，决定了被摄物体的清晰与否。
景深则是指摄影中被认为是清晰的范围，包括近景和远景。
焦点和景深的关系是，当焦点调整到一定位置时，会带来不同的景深效果。
2. 色差和畸变色差是指透镜在不同颜色的光线传播中产生的偏差，造成照片中出现色彩偏移现象。
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章节内容
欧阳光明（2021.03.07）
数码镜头设计原理_基础篇
第十章镜头评价
****************************************对数码镜头的评价不同的用处有不同的标准，但在绝大多数清况下，有些技术指标确需要共同准守的，下面介召的就是这些需共同遵守的技术指标。
第一节镜头鉴别率
在第二章曾介召过了数码镜头鉴别率的有关问题，在本节将继续介召更深层次的问题。
1 镜头设计传函MTF域值的规定
镜头传函MTF域值指与其相配的接受器恰好能分辩出分辩率线对的MTF值。
CCD，CMOS的MTF域值为0.15。
考虑镜头加工完后设计传函的MTF会下降0.1～0.15，应此镜头的设计传函MTF域值应定为0.3
2 镜头设计达到的鉴别率频数值
镜头0.7视场的设计鉴别率定为整个镜头的鉴别率，这样作的原因
是为了保正镜头主要工作区的象质。
对于0.7视场以外区的鉴别率，可参考下表：
下面是36mm镜头系列鉴别率等级表
数码镜头0.7视场以外区鉴别率对工作区鉴别率的比例可略小于上比例。
而0.7视场的设计鉴别率是由MTF=0.3时的频数确定的（见下图）。
3 如何通过鉴别率来判断镜头的成象质量
我们知道CCD可分辩图案的频数低于镜头鉴别率，但上面我们只对镜头最高频数即鉴别率进行了定义，低于此频率的图案的质量又该如何评价呢？最简单直观的办法是看各典型光线的MTF曲线都接近向下倾的斜直线。
这样才能保正各典型光线在整个MTF 频数中，成象质量都比较好。
这样作的原因是因为MTF低频区决定了图象轮括的清晰度，
中频区决定了图象的层次感，高频区决定了图象细节的分辩率。
下面看几个镜头的NTF曲线：
这是一个大视场（2W=80°）超大口径（F=1.23）短焦（f’=4）可变光栏的镜头MTF图：
其0.7视场区以内的传函曲线近于斜直线，因此其成象是比较好的。
最小象元边长=1/（2*80）=0.00625，在CCD成象区长边供分布（6*4/5）/0.00625=768个最小象元，在CCD成象区短边供分布（6*3/5）/0.00625=575个最小象元，那么该镜头可配768*575=441600象素的CCD（四十万象素）。
即可配用四十万象素CMOS，用于一般的监视场合。
下面是个F=2.6,，2W=60°，f’=6的三单镜MTF图：
MTF直线性较好，但中心视场传函低了些。
这也是个三镜系统，MTF图如下：
由上图可见：尽管镜头接近40万象素的水平，可由0.7视场考查线（假想存在），整个区段的MTF曲线都在其下面较多，尤其是低频下降更快，因此图象的轮廓分辩不清，且层次感也不会太好。
4 变焦镜头鉴别率鉴定_显微系统
对变焦显微系统，不同倍率下对鉴别率的要求是不一样的。
另外接收器不同，对鉴别率也不一样。
下面我们看看前面得到的连续变倍显微系统的初解的鉴别率的要求。
（1）目镜作为接收器
显微系统象差设计时，由于象方光路比物方长很多，为了提高求解精度，往往是反光路进行象差评衡。
人眼监别率在显微系统由于亮度问题令为3’，那么在250mm 明视距离上弥散直径=250·0.0003·3=0.225mm，除视放大率即为物方可分辩的弥散斑直径。
我们令它为鉴别率线宽时，上述计算仍成立。
再用下式即可求出物方应达到的鉴别率值：
上式：
----- 鉴别率
d --- 分辩率线宽
Γ ---- 显微系统视放大率
下面我们分别计算低中高倍时应达
◆在低倍时
物方应达到鉴别率15 lp/mm
◆中倍时
由前面“第五章显微系统”计算出中倍倍率=5/2.25=2，那么物方应达到鉴别率计算如下：
物方应达到鉴别率44 lp/mm
◆高倍时
由前面“第五章显微系统”计算出中倍倍率=5，那么物方应达到鉴别率计算如下：
物方应达到鉴别率111 lp/mm
连续变倍显微系统象质鉴定
下面我们用上标准来鉴别物镜鉴别率的水平：
低倍0.7视场反光路物高应是8 x 0.7=5.6，此时由“反光路整体结构(低倍调整到位).ZMX”有鉴别率为：7. lp/mm < 15lp/mm
中倍0.7视场反光路物高应是8 x 0.7=5.6，此时由“反光路整体结构(中倍调整到位).ZMX”有物方鉴别率为：37 lp/mm <
44 lp/mm。
高倍0.7视场反光路物高应是8 x 0.7=5.6，此时由“反光路整体结构(高倍调整到位).ZMX”有物方鉴别率为：76 lp/mm < 111 lp/mm。
说明连续变倍显微系统（用目镜时）的初解需达到的鉴别率时还需进一步校象差。
（2）CCD作为接收器
设人眼在屏幕的分辩率为3’，这时如果人眼直接在屏幕观查（不作放大处理），那么可分辩的屏幕上的扫描线宽为：250·0.0003·3=0.225mm，而一个线对鉴别率图案宽度为0.45mm,用14英寸屏幕观查，则屏幕水平宽=24.5*14*4/5=274mm，屏幕垂直宽=24.5*14*3/5=206mm
那么在水平需分布274/0.45=611条分辩率线，垂直需分布206/0.45=457条分辩率线。
可选640 x 480的计算机屏显模式。
这样就要求CCD的象素总数达到640 x 480 =307200，即30万象素。
这就是电脑眼用的CMOS绝大多数是30万象素的原因。
下面我们计算CCD作为接受器时，显微镜应达到的鉴别率。
选1/3英寸CCD，那么：
30万象素鉴别率线宽d可由下面计出：
上式：
Z ---象素总数，L ---- CCD感光面对角线长毫米数，d ---- 鉴别率线宽
将：Z=300000，L=6代入上式有：d=0.00759 mm
转到物方有：
式中：β--- 显微物镜垂轴放大率
下面就用象方鉴别率线宽计算显微物镜应达到的
◆在低倍时
当：L=6 ，Z=300000 β=0.7时，d=0.01084
那么物方鉴别率应达到
◆在中倍时
当：L=6 ，Z=300000 β=2时，d=0. 00379
那么物方鉴别率应达到
◆在高倍时
当：L=6 ，Z=300000 β=5时，d=0. 001517
那么物方鉴别率应达到
◆连续变倍显微系统象质鉴定
这时的象方视场由CCD对角线确定此时：
低倍0.7视场反光路物高应是3 x 0.7=2.1，此时由“反光路
整体结构(低倍调整到位).ZMX”有鉴别率为：30 lp/mm < 46 lp/mm
中倍0.7视场反光路物高应是3 x 0.7=2.16，此时由“反光路整体结构(中倍调整到位).ZMX”有物方鉴别率为：105 lp/mm < 130 lp/mm。
高倍0.7视场反光路物高应是3 x 0.7=2.1，此时由“反光路整体结构(高倍调整到位).ZMX”有物方鉴别率为：230 lp/mm < 329 lp/mm。
说明连续变倍显微系统（用显示器时）的初解需达到的鉴别率时还需进一步校象差。
5 变焦镜头鉴别率鉴定_望远与照象系统
（1）望远系统变焦时鉴别率的鉴定
望远系统根据需要往往给出的是物方应达到的鉴别焦值，应如何计算呢？
人眼监别率在望远系统目方可达到1’，那么除视放大率就得出物方应达到的鉴别角值：
上式：
α----- 物方鉴别率
α’----- 象方鉴别率
Γ ---- 望远系统视放大率
这个式子好理解，就不举例了。
（2）照象系统变焦时鉴别率的鉴定
照象系统鉴别率一般是根据需要提出镜头在CCD上的象素数的要求，例如要达到200万的象素水平。
那么应先计算出鉴别率线宽：
式中：L=6（选1/3英寸CCD对角线宽是6mm），
Z=2097152（200万=2*1024^2）
解出：d=0.0029mm。
下面再用下式转为镜头鉴别率的要求：
将d=0.0029mm代入，计算出镜头应达到的鉴别率为：172 lp/mm，这个要求经过努力是可以做到的。
同时也说明：1/3英寸CCD镜头，要达到200万象素水平，鉴别率最少要高于170 lp/mm。
如果要求的是镜头鉴别率，那么剩下的问题就是计算相配CCD的相素总数。
具体计所在“第二章鉴别率”有介召，在此就不多说了。
第二节象面均匀性标准
象面最大视场最大口径点对视场中心光能比要大于50%(见“第九章第五节调整各光线渐晕的原则”)
第三节畸变标准
有些情况下的镜头允许有一定畸变，例如：
测量镜头和制板镜头要求小于 1 % ，
一般的照象镜头和望远镜头要求小于 5 % ，
电脑镜头和一般的监视镜头要求小于 10 % ，
车用后视镜和大厅监视镜头要求小于 15 % 。
第四节工艺性问题
一般情况下：
◆类同心透镜边与中心厚近似相等，模边工序定心精度低。
◆透镜口径小于2.5mm，半径小于2mm不易加工。
◆折射率太大的（1.8）材料，成本高，且光洁度差。
◆透镜间隔小于0.05mm，对垫圈精度要求较高，会增加成
本。