手机摄像头镜头光学知识

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手机相机镜头的工作原理

手机相机镜头的工作原理

手机相机镜头的工作原理手机相机镜头是手机摄像功能的核心组成部分,其主要作用是将光线聚焦在图像传感器上,从而实现图像的采集和成像。

手机相机镜头的工作原理主要包括光学原理、物理原理和传感器技术等方面。

首先,手机相机镜头的工作原理基于光学物理原理,通过透镜的折射和聚焦作用实现对光线的控制。

通常,手机相机采用复杂的透镜系统,其中包括凸透镜、凹透镜、凸凹透镜等不同形状和类型的透镜。

这些透镜的组合和排列可以实现光线的折射、散射、聚焦和矫正等操作,从而使得图像能够清晰地投射在图像传感器上。

其次,手机相机镜头的工作原理离不开物理原理的应用,例如光的传播、成像和光学畸变等。

光线在通过透镜系统时会发生折射、散射和透射等物理变化,这些变化会导致图像的聚焦、畸变和色散等问题。

因此,手机相机镜头通过优化透镜组件的曲率、厚度和折射率等参数,以及附加滤光片和光学涂层等技术手段,来改善图像的质量和色彩还原能力,从而使得用户能够获得更加清晰和自然的照片效果。

同时,手机相机镜头的工作原理还与图像传感器技术密切相关。

图像传感器是手机相机的重要部件,用于转化光信号为电信号。

目前,主流手机相机主要采用的是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器。

CMOS图像传感器通过光敏元件和像素阵列等技术,将光信号转化为电信号,并进一步进行信号传输和数字处理。

传感器的性能和特性直接决定了手机相机的灵敏度、动态范围、噪声水平和色彩还原效果等。

因此,手机相机镜头的工作原理也涉及到图像传感器的工作原理和特点。

最后,值得一提的是,手机相机镜头的工作原理受到手机厂商的技术水平和创新能力的影响。

随着科技的发展,手机相机镜头的设计和制造有了长足的进步。

目前,一些高端手机已经开始采用多镜头系统,如广角镜头、长焦镜头、微距镜头和深度传感器等。

这些技术创新不仅扩展了手机相机的功能和应用场景,更提升了用户的拍摄体验和成像效果。

手机摄像头工作原理

手机摄像头工作原理

手机摄像头工作原理手机摄像头是现代手机不可或缺的组成部分,它通过光电转换技术将光影转化为数字信号,实现图像的捕捉和拍摄功能。

手机摄像头工作原理涉及到光学、传感器和信号处理等方面的知识。

下面将详细介绍手机摄像头的工作原理。

1. 光学原理手机摄像头的光学系统由镜头、光圈和滤波器组成。

镜头用于聚集光线,确保光线通过光圈进入摄像头。

光圈是控制进入镜头的光线量的设备,可以调节开合大小来控制进入的光线量。

滤波器用于滤除掉不需要的光线,如红外线等。

2. 图像传感器图像传感器是手机摄像头最核心的部分,它负责将光学图像转化为电信号。

目前手机主要使用的是CMOS和CCD两种传感器技术。

CMOS传感器相对更常见,具有低功耗和集成度高等优势,而CCD传感器则具有噪音较低和图像质量好的特点。

当光线通过镜头进入摄像头后,会落在传感器的感光元件上。

传感器会将光线转化为电信号,通过像素阵列收集图像信息。

每个像素都对应一个感光元件,感光元件会根据光线的强度变化而产生不同电压的信号。

3. 像素和分辨率像素是指图像的最小单元,一个像素对应传感器上的一个感光元件。

手机摄像头的分辨率就是指摄像头所能捕捉到的像素数,常见的分辨率有1080P、2K、4K等。

分辨率越高,图像细节越清晰。

4. 信号处理图像传感器将光线转化为电信号后,信号会经过模数转换器将其转化为数字信号。

然后,数字信号会经过信号处理器进行处理和优化,如图像去噪、锐化、白平衡等。

信号处理的目的是提高图像质量和还原真实场景。

此外,在手机摄像头工作中还会涉及到自动对焦、光学防抖、夜拍技术等功能。

自动对焦通过调整镜头与传感器之间的距离来实现对焦,确保图像清晰;光学防抖技术可以通过镜头的微动来抵消手持摄影时的抖动,提高图像清晰度;夜拍技术则通过提高感光元件灵敏度和图像处理算法来在暗光环境下拍摄清晰明亮的照片。

综上所述,手机摄像头工作原理主要包括光学原理、图像传感器、像素和分辨率以及信号处理等方面。

手机镜头原理

手机镜头原理

手机镜头原理
手机镜头原理是电子设备中非常重要的组成部分,通过它可以实现对物体的光学放大和成像。

手机镜头通常由多个镜片组成,其中的光学镜片可以使光线发生折射和反射,从而改变入射光线的方向和焦距。

通过控制镜头的位置和焦距,可以实现对物体进行不同程度的放大。

具体来说,手机镜头利用了光的折射和反射原理。

当光线从一个介质(如空气)进入另一个介质(如玻璃或塑料),光线会发生折射,即改变入射角度。

这使得光线通过透镜时可以被聚焦,从而形成清晰的图像。

手机镜头中的透镜一般由凹凸两面的曲面组成,其中凸透镜可以使光线收敛,将物体的图像瞬间聚焦到成像面上,使得拍摄到的图像清晰明亮。

而凹透镜则相反,它会使光线发散,常用于广角镜头。

此外,手机镜头的焦距调节也是成像原理的重要部分。

通过调整透镜与成像元件(如图像传感器)之间的距离,可以改变光线的聚焦效果,从而实现对物体的放大和缩小。

这一功能主要通过手机相机软件中的焦距调整按钮来实现。

总结来说,手机镜头利用光的折射和反射原理,通过透镜聚焦光线,使得物体的图像可以清晰地投影到成像元件上。

焦距调节功能则可以实现对物体的放大和缩小。

这些原理的应用使得我们能够在手机上拍摄到高质量的照片和视频。

手机摄像头成像原理

手机摄像头成像原理

手机摄像头成像原理手机摄像头成像原理是指手机摄像头是如何将被拍摄物体的光线信息转化为数字图像的过程。

了解手机摄像头的成像原理可以帮助我们更好地理解手机摄像头的工作原理,从而更好地使用手机拍摄照片和视频。

手机摄像头的成像原理主要包括光学成像和数字成像两个方面。

首先,我们来看光学成像原理。

当我们使用手机摄像头拍摄照片时,光线首先通过镜头进入到摄像头的内部。

镜头会将光线聚焦在摄像头的感光元件上。

感光元件是手机摄像头的核心部件,它可以将光线转化为电信号。

在感光元件的作用下,光线的信息被转化为电信号,然后传输到手机的处理器进行处理。

接下来,我们来看数字成像原理。

在手机的处理器的作用下,感光元件传输过来的电信号被转化为数字信号。

处理器会对这些数字信号进行处理和编码,然后将它们转化为数字图像。

最后,这些数字图像会被显示在手机屏幕上,我们就可以看到通过手机摄像头拍摄的照片或视频了。

总的来说,手机摄像头的成像原理是通过光学成像和数字成像两个过程来实现的。

光学成像是指利用镜头将光线聚焦在感光元件上,感光元件将光线转化为电信号;数字成像是指处理器将感光元件传输过来的电信号转化为数字信号,并最终转化为数字图像。

这样,我们就可以通过手机摄像头拍摄照片和视频了。

除了了解手机摄像头的成像原理,我们还可以通过一些方法来提高手机摄像头的拍摄效果。

比如,保持镜头的清洁,调整光线和角度,使用手机相机的一些特殊功能等等。

这些方法可以帮助我们更好地利用手机摄像头拍摄出高质量的照片和视频。

总之,了解手机摄像头的成像原理可以帮助我们更好地理解手机摄像头的工作原理,从而更好地使用手机拍摄照片和视频。

同时,我们还可以通过一些方法来提高手机摄像头的拍摄效果,让我们的拍摄作品更加出色。

希望本文对大家有所帮助,谢谢阅读!。

手机拍照成像原理

手机拍照成像原理

手机拍照成像原理
手机拍照成像原理是指手机摄像头通过光学镜头将景物投射在感光元件上,产
生电信号,经过信号处理后形成图像的过程。

手机拍照成像原理的核心是光学成像和电子信号处理。

首先,我们来看光学成像原理。

手机摄像头的光学镜头主要由透镜组成,透镜
能够将景物的光线聚焦在感光元件上,形成倒立的实际景物的光学图像。

透镜的曲率和折射率决定了景物成像的清晰度和色彩还原度。

手机摄像头的透镜通常由多片透镜组成,通过合理设计透镜结构和布局,可以有效地改善成像质量。

其次,我们来看电子信号处理原理。

感光元件是手机摄像头的核心部件,它能
够将光线转换成电信号。

目前市面上常见的感光元件主要有CMOS和CCD两种类型。

感光元件的关键参数包括像素大小、感光面积和灵敏度,这些参数决定了手机摄像头的成像质量。

一旦感光元件接收到光线,就会产生电信号,这些信号经过模数转换和数字信号处理后,就形成了我们所看到的图像。

在手机摄像头的工作过程中,还需要考虑到环境光线、对焦、白平衡、曝光等
因素。

环境光线的强弱和色温会影响到成像效果,对焦和白平衡则能够让图像清晰、色彩自然。

曝光控制是指控制感光元件接收光线的时间和强度,从而保证图像的亮度和对比度。

总的来说,手机拍照成像原理是一个复杂的系统工程,它涉及到光学、电子、
信号处理等多个领域的知识。

随着科技的不断进步,手机摄像头的成像质量也在不断提升,让我们能够更方便地记录生活中的美好时刻。

手机镜头 原理

手机镜头 原理

手机镜头原理
手机镜头原理是通过透镜系统将光线聚焦到图像传感器上,以捕捉并记录下来。

手机镜头通常由多个镜片组成,这些镜片的形状和排列产生不同的焦距,从而实现对不同距离物体的清晰成像。

光线从外界进入手机镜头后,首先穿过物镜(Objective Lens),物镜的作用是将光线聚焦到一个点上。

光线通过物镜后,进入附加镜片或过滤器,这些附加组件可以起到滤波或校正镜头畸变的作用。

通过物镜聚焦后的光线会通过光圈(Aperture),光圈的大小
可以调节进入镜头的光线量。

较小的光圈会增加光线的聚焦度,使物体更加清晰,但同时会减少进入镜头的光线量,需要更多的光线补偿。

较大的光圈可以增加进光量,但可能会导致边缘图像模糊。

光线从光圈出来后,会进入成像传感器(Image Sensor),成
像传感器是手机镜头的核心部件。

传感器会将光线转换为电信号,并通过处理器进行数字化处理,从而形成最终的图像。

传感器的类型和像素数目会直接影响照片的清晰度和细节表现。

除了以上主要的组件,还有一些配套元件,比如自动对焦系统、光学防抖等,用来提高拍摄效果和稳定性。

总之,手机镜头原理是通过透镜系统将光线聚焦到图像传感器上,通过光学和数字化处理,实现对外界图像的捕捉和记录。

物理趣味小知识为什么手机可以拍摄照片和视频

物理趣味小知识为什么手机可以拍摄照片和视频

物理趣味小知识为什么手机可以拍摄照片和视频手机可以拍摄照片和视频是因为它内置了摄像头,在物理学的帮助下,利用光学成像原理将现实世界的图像转化为电子信号。

以下将从光学、电子学以及图像处理三个方面展开探讨手机拍摄照片和视频的原理。

一、光学原理手机的摄像头采用的是透镜系统,利用透镜将光线聚集在感光元件上。

透镜具有折射的作用,能够将经过透镜的光线进行聚焦,形成清晰的图像。

透镜通过变焦机构可以实现对被摄物体的远近调节,使得拍摄的图像可以清晰可见。

二、电子学原理手机的摄像头内部还包括像素阵列传感器(CMOS或CCD)。

当光线进入感光元件时,感光元件将光信号转化为电信号。

像素阵列传感器由许多微小的感光单元组成,每个感光单元都能够感知到光线的强度。

当光线照射到感光单元上时,感光单元会产生电荷。

这些电荷的大小与光线的强度成正比。

通过扫描整个像素阵列,可以获取到组成图像的所有感光单元的电荷信息。

三、图像处理原理手机拍摄照片和视频后,摄像头会将采集到的图像传输给手机的图像处理芯片。

图像处理芯片会对图像进行处理和压缩。

处理包括对光照、对比度、饱和度等参数进行调整,以获得更好的视觉效果。

压缩则是将图像数据进行压缩,以减少数据量,提高图像传输和存储效率。

总结:手机可以拍摄照片和视频是通过光学、电子学和图像处理的相互配合实现的。

光学原理通过透镜系统将光线聚焦在感光元件上,形成清晰的图像;电子学原理将光信号转化为电信号,并通过像素阵列传感器采集图像信息;图像处理原理对采集到的图像进行处理和压缩,以提供更好的视觉效果和节省存储空间。

这些原理的结合使得手机可以成为我们随时随地记录生活的便捷工具。

手机摄像头镜头光学知识

手机摄像头镜头光学知识

2.3.1、生产中常见的LENS相关问题------LENS模糊
问题描述:指在CMT站发现的MTF达不到产线规格的LENS,部分来源是LENS来料问题, 部分来源是测试环境或操作等问题造成的误判。
NG OK
2.3.2、现状与对策
Root Cause: 1、比较小的LENS供应商检验手段有限,品质系统不完善,造成来料品质不稳定。 2、产线的测试环境不够统一、稳定;测试人员的经验水平差异较大,没有准确调焦。 Solution : 1、严格挑选LENS供应商,要求供应商有良好的品质保证体系。 2、IQC采取合适的MTF抽样检查的比率,降低不良品流入的风险。 3、规范产线的测试环境,加强对操作人员的培训和宣导。
3、LENS承认时进行切片实验,检查结构上是否有弱点。
2.5.1、生产中常见的LENS相关问题-------跑焦
问题描述:指在CMT站MTF测试OK,到DC站发现MTF测试 fail ,重新调焦后可以使MTF 测试OK。
重新调焦前 重新调焦后
2.5.2、现状与对策
Root Cause: 1、调焦后LENS没有及时固定。 2、调焦完成到UV胶固化过程中受到震动。 3、组装过程没有考虑震动的影响,采取适当的对策。 Solution : 1、对于跑焦的解决办法是在CMT站当调焦完成后先使用热熔胶做临时固定。 2、在使用热熔胶做临时固定时,作业员要注意点胶的方法和用量。 3、UV固定后,拆卸热熔胶时要保证足够的酒精用量,防止在溶解不足的情况下,用力 拆卸造成不良。
1.5.2、单边模糊
组立常见问题:单边模糊
不良现象:半面chart解象不清 晰,而且有互拉现象。例如当左 边清晰时,右边模糊;调整焦距, 右边清晰时左边有模糊了,这是 明显的倾斜(tilt)现象。 成因分析:镜片、零件、装配手 法、投影台具、投影解象力仪等 等都能引起 。 解决方法:先检查投影仪器的问 题、再检查镜片、相关零件与装 配操作。
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1.5.2、单边模糊
2020/3/24
组立常见问题:单边模糊
不良现象:半面chart解象不清 晰,而且有互拉现象。例如当左 边清晰时,右边模糊;调整焦距, 右边清晰时左边有模糊了,这是 明显的倾斜(tilt)现象。
成因分析:镜片、零件、装配手 法、投影台具、投影解象力仪等 等都能引起 。
解决方法:先检查投影仪器的问 题、再检查镜片、相关零件与装 配操作。
拆卸造成不良。
2020/3/24
2.6.1、生产中常见的LENS相关问题------黑角
问题描述:影象边角出现黑色区域,通常是由机械原因造成的光轴倾斜所导致的。
2020/3/24
2.6.2、现状与对策
Root Cause: 1、通常是机构原因引起的BARREL前表面与SENSOR表面不平行,造成光轴倾斜。 2、组装前,产线没有进行必要的光轴倾斜检查动作。 Solution :
面装入,最后装L1和固定环,固定

环构成Barrel前表面或前表面的一

部分;

优点:Barrel模具制造容易,
方便组立作业。
缺点:表面有点胶痕,影响外
观,点胶控制困难。
2、后组立:指镜片从Barrel后表面
装入,先装配L1,最后装配固定环,
在固定环之后,点胶/热压固定IR片。

优点:结构坚固,组装后产品
2020/3/24
2.3.1、生产中常见的LENS相关问题------LENS模糊
问题描述:指在CMT站发现的MTF达不到产线规格的LENS,部分来源是LENS来料问题 ,部分来源是测试环境或操作等问题造成的误判。
NG
OK
2020/3/24
2.3.2、现状与对策
Root Cause: 1、比较小的LENS供应商检验手段有限,品质系统不完善,造成来料品质不稳定。 2、产线的测试环境不够统一、稳定;测试人员的经验水平差异较大,没有准确调焦
1、目前多数镜片为塑胶材料, 少数为玻璃材料,原因是塑胶材 料比较容易进行非球面加工; 2、目前玻璃镜片的价格约为塑 胶镜片价格的一倍; 3、通常,从通光孔方向开始, 第一片镜片称为L1,第二片称为 L2,依次类推; 4、通常,第一片镜片的第一个 曲面称为R1,第二个 曲面称为 R2,第二片镜片的第一个曲面称 为R3等等; 5、镜片表面分为通光区域和非 通光区域。通光区域要求具有光 学级的表面精度;非通光区域将 进行雾化/涂墨等表面处理,以减 弱杂散光对像质的影响。
2020/3/24
2.2.2、原因与对策
Root Cause: 1、LENS及FPC等组件没有得到彻底的清洁。 2、制程中脏污控制措施力度不足。
Solution : 1、对LENS表面的脏污进行适当的清洁(用离子风枪吹或用清洁液擦拭);对于螺纹旋
转中出现的脏污,先将LENS与HOLDER旋到底再旋出来,用离子风枪吹除内外螺 纹表面的脏污。 2、对于FPC表面的脏污,建议在条件允许的情况下,考虑超声波洗板。 3、考虑在在SENSOR周围贴双面胶,一方面使可移动脏污可以粘在胶上,从而使敲打 脏污现象不会复现,另一方面可以覆盖FPC板,减少可移动脏污来源。
2020/3/24
2.4.2、现状与对策
Root Cause: 1、对于所使用LENS的内部结构的资料比较缺乏,使用了结构脆弱的LENS。 2、缺少有效的、针对敲打模糊的来料检查方法。
Solution : 1、要求厂商建立定期进行跌落实验的抽检制度,发现问题后尽快改进工艺。 2、建议IQC建立的跌落实验的抽检计划。 3、LENS承认时进行切片实验,检查结构上是否有弱点。
1.3.1、LENS组立流程
开始 解像力NG
投影/外观NG
安装固定环
固定IR片
备料与治ห้องสมุดไป่ตู้准备
组件压紧并点胶
NG
解像力检查
组装镜片与垫圈
NG
投影检查
NG
OK
OK OK
包装出货
组件压紧作业
外观检查
结束
2020/3/24
1.3. 2、常见组立方式:前组立与后组立
常见组立方式:前组立与后组立
1、前组立:是指镜片由Barrel前表
订相应的脏污检查标准。 2、LENS有一定的使用量后可以要求供应商派人驻厂全检,以保证LENS品质。 3、在组装生产的所有环节都要考虑到足够的的脏污控制问题,严格保证无尘室的环境。
2020/3/24
2.2.1、生产中常见的LENS相关问题-----敲打脏污
问题描述:处于SENSOR表面的可移动脏污,一个来源是LENS镜片上的脏污脱落或 HOLDER螺纹上的摩擦脱落物,另一个来源是FPC上的脱落物(免洗松香等)或组 装工作中带入的各种灰尘。
1.4、LENS组立过程的相关设备
标准MTF机
非球面检查仪
逆投影解析机
热压机
2020/3/24
检查用显微镜
真空笔
1.4.1、检查设备——非球面测量仪/逆投影解析仪/标准MTF机
2020/3/24
常见检查设备:
1、非球面测量仪:用于镜片的面 型检查,设备昂贵,通常只进行定 时的抽检,保证镜片质量稳定。
。 Solution : 1、严格挑选LENS供应商,要求供应商有良好的品质保证体系。 2、IQC采取合适的MTF抽样检查的比率,降低不良品流入的风险。 3、规范产线的测试环境,加强对操作人员的培训和宣导。
2020/3/24
2.4.1、生产中常见的LENS相关问题--------LENS敲打模糊
问题描述:指敲打后LENS的MTF显著下降,重新调焦后MTF仍然达不到敲打之前的MTF 水平,通常是敲打造成LENS内部镜片松脱造成。
常见组装设备:
1、真空笔:用于移动镜片和相关 元件。
2、显微镜:用于脏污检查和组装 质量检查,检查元件安装是否正确。
3、组立机:组立过程中压紧已装 配的元件,保证组装的各元件达到 预定的组合度。
4、热压机/点胶机/UV固化机:用 于LENS最后的整组固定作业。
5、超净工作台:为组立的工作平 台,常见为水平风双人台。
2020/3/24
1.5、LENS组立的常见问题与对策
2020/3/24
1.5.1、整面模糊
2020/3/24
组立常见问题:整面模糊
不良现象:整面chart解象不清 晰
成因分析:可能是镜片装反或者 装错,或个组件的中间隙控制不 良。
解决方法:将镜头拆掉重新组装; 如属于镜片间隙控制不良,需注 意对组立机的压力和压紧时间的 控制 ;若是空气排导不良造成的 间隙不良,注意在相关部件上添 加排气通道。
2、LENS组立的工艺介绍: 1、LENS组立流程 2、常见组立方式:前组立与后组立 3、常见固定方式:点胶固定与热压固定
3、LENS组立过程的相关设备: 1、检查设备——非球面测量仪/逆投影解析仪/标准MTF机 2、组装设备——真空笔/显微镜/组立机/热压机/点胶机/UV固化机/超净工作台
4、LENS组立的常见问题与对策 1、整面模糊 2、单边模糊 3、中心与周边互拉
1.2.3、组成元件之三——IR片(红外截止滤光片)
组成元件之三:红外截止率光片 ( INFRA-RED CUT FILTER )
2020/3/24
1、IR片主要作用是通过减少红光/红 外线进入Sensor来防止图象色偏; 2、IR片的具体特性由Sensor确定, 不同的Sensor对IR片的要求会有差 异,OV sensor通常要求T=50% 650+/-10nm; 3、IR片的结构组成如左图,其中玻 璃基板的厚度因不同使用条件而有所 差异,CCM LENS使用的IR厚度通常 为0.4MM,主要供应商为德国肖特公 司;
1.5.3、中心与周边互拉
2020/3/24
组立常见问题:中心与周边互拉
不良现象:中心与周遍(0.7F, 0.9F)解象力互拉。如中心清楚 则周边模糊;调整焦距后,周边 清楚中心变模糊。
成因分析:原因为存在场曲象差 , Air space、镜片厚度的影响 。
解决方法:先确认组立作业是否 正常;然后检查相关零件是否在 公差范围内;最后考虑进行设计 上的修正。
2020/3/24
2.5.1、生产中常见的LENS相关问题-------跑焦
问题描述:指在CMT站MTF测试OK,到DC站发现MTF测试 fail ,重新调焦后可以使MTF 测试OK。
重新调焦前
重新调焦后
2020/3/24
2.5.2、现状与对策
Root Cause: 1、调焦后LENS没有及时固定。 2、调焦完成到UV胶固化过程中受到震动。 3、组装过程没有考虑震动的影响,采取适当的对策。 Solution : 1、对于跑焦的解决办法是在CMT站当调焦完成后先使用热熔胶做临时固定。 2、在使用热熔胶做临时固定时,作业员要注意点胶的方法和用量。 3、UV固定后,拆卸热熔胶时要保证足够的酒精用量,防止在溶解不足的情况下,用力
1.2.2、组成元件之二——黑物件
2020/3/24
组成元件之二:黑物件
1、黑物件通常包括镜筒(Barrel), 镜座(Holder),垫圈(Spacer), 光阑片(Mylar); 2、Barrel和Holder通常为模具射 出,材料通常是PC+10%ABS或 PC+10%GF; 3、通常Spacer包括垫圈(1)和固 定环(2)。可能是塑料件也可能 是金属件,为金属件时材质通常是 快削黄铜; 4、Mylar并非所有的LENS都有该 组件,有些LENS设计时使用 Barrel上的通光孔作为孔径光阑; 5、一般情况下,黑物件在使用前 需进行超声波清洗,以控制脏污, 提高LENS组立的良率。
2020/3/24
目录 1、LENS生产工艺介绍 2、生产中常见的LENS问题 3、测试条件的定义原则 4、MTF测试条件的确定
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