Телецентрический объектив

редактировать
Бителецентрический объектив с диаметром 208 мм и C-креплением Бителецентрический объектив Сравнение обычного объектива (1), телецентрического объектива для пространства объекта (2), телецентрического объектива для пространства изображения (3) и бителецентрического объектива (4)

A телецентрического объектива составная линза, имеющая вход или выходной зрачок, расположенный на бесконечности; в предыдущем случае это дает орфографический вид объекта. Это означает, что главные лучи (наклонные лучи, которые проходят через центр диафрагмы ) параллельны оптической оси спереди или сзади системы. соответственно. Самый простой способ сделать объектив телецентрическим - это установить диафрагму в одной из точек фокусировки.

. Входной зрачок на бесконечности делает объектив телецентрическим в объектном пространстве . Такие линзы используются в системах машинного зрения, поскольку увеличение изображения не зависит от расстояния до объекта или его положения в поле зрения.

Выходной зрачок на бесконечности делает объектив телецентрическим в пространстве изображения . Такие линзы используются с датчиками изображения, которые не допускают широкого диапазона углов падения. Например, узел призмы цветного светоделителя с тремя ПЗС лучше всего работает с телецентрическим объективом, а многие цифровые датчики изображения имеют минимум проблем с перекрестными цветовыми помехами и затенением при использовании с телецентрическими объективами.

Если оба зрачка находятся на бесконечности, объектив двойной телецентрический (или бителецентрический ).

Содержание
  • 1 Телецентрические линзы для объектного пространства
  • 2 Телецентрические линзы для пространственного изображения
  • 3 Ссылки
  • 4 Внешние ссылки
Телецентрические линзы для объектного пространства
Идеализированный объектно-космический телецентрический объект Объектив с одним тонким элементом с положительным питанием имеет апертуру, равную одному фокусному расстоянию позади этого элемента

. Нетелецентрические линзы демонстрируют различное увеличение для объектов, находящихся на разных расстояниях от объектива. Большинство линз энтоцентрические - более удаленные объекты имеют меньшее увеличение. Для перицентрических линз более удаленные объекты имеют большее увеличение. Изменение увеличения с увеличением расстояния вызывает несколько проблем для машинного зрения и других приложений:

  • Видимый размер объектов изменяется с увеличением расстояния от камеры .
  • Некоторые особенности или объекты могут быть скрыты объектами, которые находятся ближе к объектив.
  • Видимая форма объектов меняется в зависимости от расстояния от центра поля зрения (FOV). Объекты, которые появляются близко к краям, рассматриваются под углом, в то время как объекты, расположенные рядом с центром поля зрения, рассматриваются спереди (круги возле центра поля зрения становятся яйцевидными при перемещении к периферии).

Телецентрические линзы на С другой стороны, обеспечьте ортогональную проекцию, обеспечивающую одинаковое увеличение на всех расстояниях. Объект, расположенный слишком близко или слишком далеко от объектива, может быть не в фокусе, но полученное размытое изображение будет иметь тот же размер, что и правильно сфокусированное изображение.

Поскольку их изображения имеют постоянное увеличение и геометрию, телецентрические линзы используются для приложений метрологии, когда система машинного зрения должна определять точный размер объектов независимо от их положение в пределах поля зрения и даже когда их расстояние зависит от некоторой степени неизвестных изменений. Эти линзы также обычно используются в оптической литографии для формирования рисунков в полупроводниковых кристаллах.

телецентрические линзы объектно-космического назначения имеют входной зрачок бесконечно далеко позади линзы; то есть, если смотреть в переднюю часть объектива, изображение апертуры будет очень далеко.

Телецентрические объективы обычно больше, тяжелее и дороже, чем обычные объективы с аналогичным фокусным расстоянием и числом f. Отчасти это связано с дополнительными компонентами, необходимыми для достижения телецентричности, а отчасти потому, что объект или элементы объектива изображения объекта или телецентрического объектива пространства изображения должны быть по крайней мере такими же большими, как самый большой объект, который нужно сфотографировать, или изображение, которое нужно сформировать. По состоянию на 2006 год эти линзы могли стоить от сотен до тысяч долларов или евро, в зависимости от качества. Из-за предполагаемого применения телецентрические линзы часто имеют более высокое разрешение и пропускают больше света, чем обычные фотографические линзы.

Чтобы оптимизировать телецентрический эффект, эти линзы часто используются в сочетании с телецентрическими (или «коллимированными») осветителями, которые создают параллельный световой поток, часто от источников LED.

Телецентрические линзы пространства изображения

Телецентрические линзы пространства изображения (или стороны изображения) создают изображения одинакового размера независимо от расстояния между объективом и пленкой или датчик изображения. Это позволяет фокусировать объектив на разные расстояния без изменения размера изображения. Телецентрические линзы с пространственным изображением имеют выходной зрачок бесконечно далеко перед линзой; то есть, если смотреть в заднюю часть объектива, изображение диафрагмы находится очень далеко.

На пленку или датчик изображения все основные лучи от этих линз попадают «прямо» или под нулевым углом падения. Это свойство сводит к минимуму любую зависимость датчика от угла падения или любого узла призмы светоделителя за объективом, например призму цветоделения в камере с тремя ПЗС. Многие объективы, специально оптимизированные для цифровых SLR фотоаппаратов, почти телецентричны на стороне изображения, чтобы избежать виньетирования и цветных перекрестных помех, которые возникают в цифровые датчики изображения на основе матрицы цветных фильтров с наклонными падающими лучами. В системе четырех третей используется этот подход.

Поскольку лучевые конусы, приближающиеся к поверхности детектора, имеют одинаковый угол падения и угловую протяженность повсюду в плоскости изображения, изображение освещается равномерно. Эта функция обычно используется в фотографии и очень полезна для приложений радиометрических и измерения цвета, где требуется, чтобы освещенность была одинаковой независимо от поля. позиция.

Двойные телецентрические линзы имеют более точное увеличение, чем телецентрические линзы со стороны объекта, поскольку положение точки пересечения основного луча на детекторе не изменяется. Это свойство позволяет точно измерять объекты независимо от их положения.

Ссылки
  1. ^«Телецентрические линзы: основная информация и принципы работы». Опто Инжиниринг. Получено 14 октября 2008 г.
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-09 12:27:34
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте