长焦距大口径连续变焦光学系统的设计
佳能EOS 400D
相机中的贵族莫属数码单反相机。
单反数码相机就是指单镜头反光取景数码相机，即DSLR（Digital数码Single单独Lens镜头Reflex反光）。
在世人眼中，所谓“单反”就是一个单机加反反复复的镜头而已。
对于单反一族，怎么搭配一款最佳镜头成了单反族们最困惑的问题。
最近，小编在不少网站以及论坛上看到，很多单反新手对如何选购数码单反相机和搭配镜头有所困惑，刚入门单反不知道哪些镜头最实用。
市场上的镜头五花八门，价格相对较贵，对于初学者来讲，实用的镜头才最为重要。
下面小编为大家推荐一套相机以及镜头。
佳能EOS 400DEOS 400D配备了佳能全新开发生产的CMOS图象感应器，它具有1010万有效像素高分辨率，感应器规格为APS-C，尺寸22.2mm×14.8mm，使用镜头的焦距转换系数为1.6。
EOS 400D的CMOS感应器前配置了三层光学低通滤镜，在保证高分辨率的情况下有效的减少了错误色彩。
EOS 400D优异的画质完全可以满足摄影爱好者对影像素质的要求。
图像光彩夺目，色彩自然，细节丰富。
EOS 400D采用了佳能先进的图像引擎DIGIC Ⅱ数字影像处理器。
这是一块超级处理器，并针对EOS数码图像进行了精细优化，从而使图像色彩的再现极其准确，栩栩如生。
DIGIC Ⅱ数字影像处理器的快速处理能力体现在各个方面，包括提高自动对焦系统精度等其它领域。
因为相机速度快，反应快，操作灵活，因此您可以尽情享受拍摄乐趣。
EOS 400D采用了佳能全新开发的EOS I.C.S.，这是一套包括抑制灰尘产生、积淀和去除的全面的应对感应器灰尘的有效措施，EOS 400D也成为佳能EOS数码单反相机中第一款具备防尘功能的机型。
EOS 400D机身内部（如快门单元和机身盖等）采用了抑制尘屑的吸附和积淀。
对于灰尘的去除，EOS I.C.S.包括三项措施：感应器自清洁单元（Self Cleaning Sensor Unit）、除尘功能（Dust Delete Function）和手动清洁感应器。
施密特卡塞格林望远镜的设计一
施密特-卡塞格林望远镜的设计(一)摘要ＺEMＡX光学设计程序是一个完整的光学设计软件，包括光学设计需要的所有功能,可以在中对所有光学系统进行设计，优化，分析,并具有容差能力，所有这些的功能都直观的呈现于用户界面中。
ZＥMAX功能，速度快，灵活方便,是一个很好的综合性程序。
ZEMＡX能够模拟连续和非连续成像系统及非成像系统。
XX：光学，模拟XX１．Zmａx软件的介绍XXＺEＭAＸ是一套综合性的光学设计仿真软件,它将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集成在一起。
ZEMAX 不只是透镜设计软件而已，更是全功能的光学设计分析软件，具有直观、功能、灵活、快速、容易使用等优点,与其他软件不同的是 ZEＭAX 的 CAＤ转档程序都是双向的,如ＩGES 、 STEP 、 SＡT等格式都可转入及转出。
而且 ZEMＡX可仿真Ｓｅueｎｔial 和Noｎ-Sｅueｎtial 的成像系统和非成像系统，ZEMＡX 当前有: ＳE 及 EE 两种版本。
XX序列性（Seuentｉal ）光线追迹大多数的成像系统都可由一组的光学表面来描述,光线按照表面的顺序进行追迹.如相机镜头、望远镜镜头、显微镜镜头等。
ＺEMＡＸ拥有很多优点，如光线追迹速度快、可以直接优化并进行公差计算。
ZEMAX 中的光学表面可以是反射面、折射面或绕射面，也可以创建因光学薄膜造成不同穿透率的光学面特性;表面之间的介质可以是等向性的，如玻璃或空气，也可以是任意的渐变折射率分布，折射率可以是位置、波长、温度或其它特性参数的函数。
同时也支持双折射材料，其折射率是偏振态和光线角度的函数.在ZＥMAX中所有描述表面的特性参数包括形状、折射、反射、折射率、渐变折射率、温度系数、穿透率和绕射阶数都可以自行定义。
XX 非序列性( Noｎ－Seuential )光线追迹很多重要的光学系统不能用Ｓeu ｅnｔial 光线追迹的模式描述,例如复杂的棱镜、光机、照明系统、微表面反射镜、非成像系统或任意形状的对象等,此外散射和杂散光也不能用序列性分析模式。
基于光学系统畸变设计曲线的畸变校正方法
基于光学系统畸变设计曲线的畸变校正方法张涛【摘要】为消除短焦光学系统的畸变给测量精度带来的不利影响,提出了基于光学系统畸变设计值和全视场拟合畸变参数曲线的方法对畸变进行标定和修正,通过测量视场内若干点的像元角分辨率并拟合其与视场角的关系,给出一条抛物线形式的畸变参数曲线,并将其用于测量.相对于传统的分区域最小二乘拟合参数校正的方法,其实现过程更简单,精度更高.实验结果表明在焦距50 mm和125 mm时,在仅使用一半标定数据的情况下可比分区域校正方法提高精度约22％.【期刊名称】《智能计算机与应用》【年(卷),期】2017(007)003【总页数】4页(P76-78,81)【关键词】光学畸变;短焦光学系统;曲线拟合【作者】张涛【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033【正文语种】中文【中图分类】TP391在短焦光学系统中，畸变是一种常见且不可忽略的像差[1]，一般来说视场越大，其边缘位置的畸变越明显，畸变不影响成像清晰度，但造成了像对物的失真，如果仅是为了取得良好的视觉效果，可采用图像处理的方法对图像进行校正和复原[2]。
而当光学系统应用于测量设备时，需要得知图像中的任意像素的角分辨率，由于畸变的存在，图像中的不同点的角分辨率不同，并且一般都不是线性关系[3]，而使用图像校正和复原方法的精度较差且易引入图像校正算法带来的误差，所以需要使用一种简单的方法测量任意像素的角分辨率，从而校正光学系统的畸变对测量带来的影响。
1.1 光学系统角分辨率测量方法对于安装于两轴转台上的光学系统，可以使用转台上的精密测角元件对角分辨率进行测量。
将转台调平后，使其俯仰轴指向水平0°处以避免投影误差，而后将平行光管架设于光学系统正前方并调整其位置使二者基本平行。
在平行光管入瞳处放置十字线或辐射状分划板作为目标，而后转动转台的方位轴并保持俯仰轴始终为0°，使目标在视场内沿X方向运动，运动前后的转台方位角分别记为A1和A2，操作者读取目标在图像中的X方向坐标分别记为x1和x2，则在此区域内方位方向的角分辨率为：一般来说，光学系统都设计为X方向和Y方向的角分辨率一致，如果不一致，则可使转台方位轴一致，转动俯仰轴，记录转台俯仰角和目标在Y方向上的位置，可计算Y方向的角分辨率[4]。
监控基本知识问答解读,新人必备技能,入门级培训资料
监控基本知识问答解读，新人必备技能，入门级培训资料视频监控系统是弱电系统中最常见的子系统，很多监控行业的朋友，特别是刚入行，遇到一些监控问题搞不清楚而感到头疼，下面本文分享监控基本知识一问一答解读!1、CCTV的含义是什么?——(难度：中等)答：CCTV是英文Closed Circuit Television的缩写，意思是闭路电视监控系统2、什么是镜头的焦距?——(难度：中等)答：从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。
即焦距长度。
如"f=8-24mm，"，就是指镜头的焦距长度为8-24mm3、焦距长短与成像大小视角大小有什么关系?——(难度：容易)答：焦距长短与成像大小成正比，焦距越长成像越大，焦距越短成像越小。
镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越短视角越大。
4、焦距长短与景深透视感是什么关系?——(难度：容易)答：焦距长短与景深成反比，焦距越长景深越小，焦距越短景深越大。
焦距长短与透视感的强弱成反比，焦距越长透视感越弱，焦距越短透视感越强。
5、什么是摄像机的后焦调整?——(难度：容易)答：当安装上标准镜头，要使被摄景物的成像恰好在CCD图像传感器的靶面上，可以采用固定镜头，而调整ccd的位置的方法这种方法叫摄像机的后焦整。
6、什么是镜头F值?——(难度：容易)答：F值即指镜头之明亮度。
镜头规格中所显示<最大口径比1:1.2>之<1.2>即为F值。
F值越小表示镜头之明亮度越高。
F值每缩小一级距，明亮度即增加两倍。
镜头之射入光量与光束之断面积[镜头的有效口径[D]的平方]成比例，因此影像明亮度为F值平方之反比。
由此推算，F值每缩小一级距，明亮度即增加两倍。
7、什么是镜头的光圈?——(难度：容易)答：光圈的功能就如同我们人类眼睛的虹蟆，主要用来调整摄像机的进光量，F表示镜头的孔径，较小的F值表示较大的光圈。
8、什么是景深?——(难度：容易)答：当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。
光学镜头概述及分类
光学镜头概述及分类光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。
镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。
镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大，但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够，导致不能得到理想的图像，甚至导致系统开发失败。
本文的目的是通过对各种常见镜头的分类及主要参数介绍，总结各种因素之间的相互关系，使读者掌握机器视觉系统中镜头的选用技巧。
根据有效像场的大小划分把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。
当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。
此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。
在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。
照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。
由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。
根据有效像场的大小，一般可分为如下几类：镜头类型有效像场尺寸1/4英寸摄像镜头 3.2mm×2.4mm（对角线4mm）1/3英寸摄像镜头 4.8mm×3.6mm（对角线6mm）电视摄像镜头1/2英寸摄像镜头 6.4mm×4.8mm（对角线8mm）2/3英寸摄像镜头8.8mm×6.6mm（对角线11mm）1英寸摄像镜头12.8mm×9.6mm（对角线16mm）35mm电影摄影镜头21.95mm×16mm（对角线27.16mm）电影摄影镜头16mm电影摄影镜头10.05mm×7.42mm（对角线12.49mm）135型摄影镜头36mm×24mm127型摄影镜头40mm×40mm照相镜头120型摄影镜头80mm×60mm中型摄影镜头82mm×56mm大型摄影镜头240mm×180mm根据焦距分类根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。
红圈加上红色的L标记是佳能专业镜头的标志
红圈加上红色的L标记是佳能专业镜头的标志，佳能曰：“L”是Luxury的缩写代表着先进的技术和昂贵的材料，所以大家也可以近似的认为“L”还有Leadership、Legend等等诸如此类的扩展意义。
国内大部分佳能用户是在90年代才开始接触佳能的，因此固有印象里似乎红圈镜头似乎也是很新鲜的东西，实际上，佳能的红圈比EOS系统历史要长很多，先让我们简单说下佳能的历史吧。
佳能历史的起点，观音1934年，Canon的前身精机光学研究所试制出了日本的第一部仿Leica的旁轴取景焦平面快门35mm相机，取名为Kwanon——观音，此即为Canon的开山之作，只是那时候配用的镜头由尼康的前身Nippon Kogaku提供，到1946年，Canon开始启用自己的Serenar 系列螺口镜头，Nippon Kogaku随即停止向Canon提供Nikkor镜头，并且自己也搞起了旁轴相机，两个冤家从此分道扬镳。
到1971年佳能发布了自己第一台专业单反机身F-1，随后又发布了电子化的AE-1，占据从1976年到1984年连续8年的日本单反相机销量第一宝座，从那时起，佳能的王者之像初现，而第一批头戴红圈的“L”镜也正是那个时候诞生的（似乎佳能给长焦镜头穿白衣的习惯也是从那时开始的）。
最早的红圈镜头FD 300/4 L最早的“L”头都是长焦镜，这并不奇怪，佳能对于新技术新材料的研究一直走在日系各厂的前列，包括佳能一直在吹的萤石镜片，UD镜片，DO镜片，USM马达等等，现在看来佳能研发的目的性很明确，就是尽其所能的提高长焦镜头的表现，不能不令人赞叹佳能头脑清醒了40多年（这样说是因为佳能63年之前没有认识到单反的重要性，而醉心于日薄西山的旁轴相机研发中不能自拔）。
EF时代之后最先发布的那一批EF镜头虽然焦段涵盖从广角到长焦，连微距，柔焦，增倍镜都一个不少，但其中包括的三支“L”镜300/2.8L、50-200/ 3.5-4.5L和100-300/5.6L却全是长焦，这也是佳能长焦功力深厚的又一个明证。
镜头参数知识
摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。
镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。
当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。
由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。
工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。
1、镜头的分类按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分球面镜头1” 25mm 自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头1/2” 3mm 手动光圈手动变焦标准镜头针孔镜头1/3” 8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头鱼眼镜头2/3” 17mm（1）以镜头安装分类所有的摄象机镜头均是螺纹口的，CCD摄象机的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。
两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。
C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。
CS安装座：特种C安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。
其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。
如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。
（2）以摄象机镜头规格分类摄象机镜头规格应视摄象机的CCD尺寸而定，两者应相对应。
即摄象机的CCD靶面大小为1／2英寸时，镜头应选1／2英寸。
摄象机的CCD靶面大小为1／3英寸时，镜头应选1／3英寸。
现代视觉美术摄影
快门一般分为中心快门（即镜间快门） 和焦平面快门（即帘幕快门），如下图 所示。焦平面快门有徕卡型横向行走的 快门和康泰克斯型纵向行走的快门，还 有新型照相机采用的叶片电子焦平面快 门。 中心快门最高速度不超过1/500秒， 对高速动体无法拍摄清楚；而它的优点 是，任何一级快门都能和电子闪光灯同 步。焦平面快门的快门速度高，一般可 达到1/1000～1/2000秒，有的甚至达到 1/8000秒。帘幕快门用缝隙的大小控制 进光量的多少，同时由行走速度的快慢 及后帘滞后前帘时间的长短来控制光在 底片上停留的时间。速度高的快门的缝 隙，不够一幅画面的长度，因此使用闪 光灯时，必须用较慢的快门速度，焦平 面快门无法像镜间快门那样做到每一挡 速度都同步。最新的专业照相机与闪光 灯同步的快门时间能达到1/250秒，除 非使用增加闪光持续时间的全同步电子 闪光灯，才能解决这一难题。
相机的结构及附件 影响景深的因素 景深是指拍摄景物 的清晰范围。景深的大 小受光圈的大小、镜头 焦距的长短以及拍摄距 离（物距）远近制约。 ①光圈的大小：镜 头的焦距和拍摄距离 （物距）不变的情况下， 光圈大，景深小；光圈 小，景深大。因为光圈 越大，在焦平面前后弥 散圈范围缩小，所以得 到的景深越小。用 50mm镜头对5m远的 目标分别用Ｆ4和Ｆ8 拍摄，得到不同的景深 效果。 镜头焦距对景深的影响
（２）广角镜头 镜头的视角大于60。以上的称广角镜头。广角镜头的焦距小于底片像幅对角线长度。 在135照相机的系列镜头中，焦距24～35mm称普通广角镜头，视角在60。～85。左右； 焦距为12～17cm的镜头称超广角镜头，视角大于120。；焦距6～16mm的镜头称为鱼眼 镜头，视角可达到180。～220。。 广角镜头又称为短焦距镜头，其特点是焦距短、视角大、视野宽、景深长，拍动态物体 或需要景物纵深有较大的清晰度，或在较狭小的环境中拍摄较大的场面，可用广角镜头。 超广角镜头拍景物会产生严重变形，在特定情况下使用时。 广角镜头有专用的遮光罩。一般的遮光罩会使底片的四角被遮挡，无法感光。
乱花渐欲迷人眼
乱花渐欲迷人眼2007年秋，注定是个DSLR混战、影友狂欢的时刻。
除了老牌影像厂商佳能、尼康隆重推出各自的中、高端数码单反新品，博得影友无数眼球外，刚刚进入DSLR市场1年有余的新兴势力索尼也不遗余力，携中端数码单反产品α700汹涌而来。
便携型消费级数码相机方面，索尼、佳能、尼康、奥林巴斯、柯达等DC厂商也都积极展开了新一轮的产品升级攻势。
一时之间，竟恍如身入百花丛中，颇有乱花渐欲迷人眼之感。
如此这般，就让小编为大家理理脉络，看看究竟有哪些产品问世，哪些精品值得我们关注吧!中流砥柱索尼α700在索尼第一款进军数字单反领域的试水之作α100推出1年之后，定位更高、面向摄影爱好者的中端机型α700诞生了。
区别于α100所使用的CCD影像传感器，α700配备了1枚1220万像素Exmor CMOS影像传感器以及改进型Bionz影像处理器，大大提升了画质和噪点的抑制能力。
谈到使用CMOS影像传感器的缘故，索尼称：“对于中高端数码单反产品来说，连拍能力非常重要，为了让相机实现更好的连拍能力，我们选择CMOS作为感光元件。
”这使得α700具备了每秒5张的持续连拍能力。
作为索尼第一款中端数码单反产品，α7DO具有镁合金机身，装备了全新开发的中央双十字11点自动对焦系统和改进的机身防抖功能，并搭载了与α100同样的防尘系统。
众所周知，机身防抖不仅能减缓镜头的结构复杂性和重量，还能令所有支持的镜头都轻松实现防抖功能，这是α单反系统区别于其他竞争对手的一大优势。
另外，卓越的拍摄体验和欣赏体验也是索尼数码单反的一大特色。
据悉，索尼已将旗下的数码单反系统划入索尼高清世界中，把数码单反相机和高清电视BRAVIA系列进行互连，这样就提供了一个完善的高清解决方案。
此外，α700还具有1/8000秒的最高快门速度，1/250秒的闪光同步速度以及经过改进的动态范围优化器和40区蜂巢式测光系统，并配有一块3.0英寸，92万像素的Xtra Fine 液晶屏。
红外摄像机镜头的选择和主要参数
红外摄像机镜头的选择和主要参数红外摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响红外摄像机的整机指标，因此，红外摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。
镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么红外摄像机所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用红外摄像机和照相机的原理是一致的。
当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；红外摄像机与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。
由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。
工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。
１、红外摄像机镜头的分类按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分球面镜头 1" 25mm 自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头 1/2" 3mm 手动光圈手动变焦标准镜头针孔镜头 1/3" 8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头鱼眼镜头 2/3" 17mm（１）以镜头安装分类: 所有的红外摄像机镜头均是螺纹口的，ＣＣＤ红外摄象机的镜头安装有两种工业标准，即Ｃ安装座和ＣＳ安装座。
两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。
Ｃ安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。
ＣＳ安装座：特种Ｃ安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。
其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。
如果要将一个Ｃ安装座镜头安装到一个ＣＳ安装座红外摄像机上时，则需要使用镜头转换器。
（２）以红外摄像机镜头规格分类: 红外摄像机镜头规格应视摄像机的ＣＣＤ尺寸而定，两者应相对应。