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影響成像的關(guān)鍵因素
由于客觀條件,任何光學(xué)系統(tǒng)都不能生成理論上理想的像,各種像差的存在影響了成像質(zhì)量。
色差
色差是透鏡成像的一個(gè)嚴(yán)重缺陷,發(fā)生在多色光為光源的情況下,單色光不產(chǎn)生色差。光學(xué)系統(tǒng)的功能就是消色差。 色差一般有位置色差,放大率色差,位置色差使像在任何位置觀察都帶有或暈環(huán),使像模糊不清,而放大率色差使像帶有彩色邊緣。
球差
球差是軸上點(diǎn)的單色相差,是由于透鏡的球形表面造成的。球差造成的結(jié)果是,一個(gè)點(diǎn)成像后,形成一個(gè)中間亮邊緣逐漸模糊的亮斑,從而影響成像質(zhì)量。光學(xué)系統(tǒng)對(duì)機(jī)器視覺應(yīng)用的重要性對(duì)于尺寸測(cè)量,采取理想的打光方式,采集到的圖像邊緣清晰,特征明顯,很容易提取到目標(biāo)輪廓信息,可以使用簡(jiǎn)易快速的算法測(cè)量,得到結(jié)果。 球差的矯正常利用透鏡組合來消除,由于凸、凹透鏡的球差是相反的,可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除。
視頻光學(xué)顯示系統(tǒng)原理
視頻AR方面,目前Varjo XR-1等VR頭顯已具備此功能,原理是直接在攝像頭拍攝的畫面上疊加虛擬內(nèi)容,你觀看的是屏幕的“虛擬內(nèi)容”,看不到真實(shí)世界環(huán)境。它可是光學(xué)元件(透鏡、反射鏡等)本身的邊框,也可是另外設(shè)置的帶孔不透明屏。其優(yōu)勢(shì)是,可讓AR與真實(shí)環(huán)境融合更自然,劣勢(shì)則是這種基于攝像頭+屏幕的組合,對(duì)于光學(xué)顯示方面存在較大不確定性,包括對(duì)比度、亮度、視場(chǎng)角等。
數(shù)控單點(diǎn)金剛石車削、光學(xué)玻璃透鏡模壓成型、光學(xué)塑料成型等高精密加工技術(shù)蓬勃發(fā)展,廣泛用于有色金屬、鍺、塑料、紅外光學(xué)晶體、鈹銅、鍺基硫族化合物玻璃等各類光學(xué)材料以及球面、非球面光學(xué)零件加工。激光具有單色性好、方向性強(qiáng)、亮度高等特點(diǎn),其在軍事領(lǐng)域的前沿應(yīng)用包括激光制導(dǎo)技術(shù)、激光通信技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)激光等。成像光束從被照亮的眼底通過眼瞳孔,由網(wǎng)膜物鏡成次像,成像光束通過反射鏡的中間孔,經(jīng)成像物鏡成像在CCD上。隨著科技的發(fā)展,如今人們不再單一的依靠目視望遠(yuǎn)鏡來進(jìn)行宇宙探索,各種光譜分析、射電望遠(yuǎn)鏡等多種途徑相互結(jié)合成為當(dāng)今世界主流的宇宙探索方式。