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[求助] [已解决]手机镜头设计,关于无限距和有限距工作f数

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  • TA的每日心情
    难过
    2024-11-4 15:11
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    [LV.8]以坛为家I

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    小白

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    发表于 2022-8-23 08:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
               本人目前在设计一款镜头,以无限距像质为主,同时需要兼顾100mm的像质。由于之前一直设计按无穷远的镜头,所以对有限距不太了解。有几个地方不太清楚:1、物距从无穷远移到100mm时,工作f数和近轴f数增大,而无穷远一般是用像方f数设计,那我优化的时候需要控制那个f数与无穷远相同呢?我尝试控小工作f数,发现无穷远的f数也会减小,这样是不是意味这两个工作f数是不可能相同的?    2、除了总长外,是不是所有的参数,无限距和100mm有限距都需保持一致?像高需要完全一致吗?
              希望有做过类似设计的同行不吝赐教!谢谢!
    最佳答案
    2022-8-23 17:07
    我觉得吧,如果设计要求的是无穷远的F数,那么就不必刻意去控制有限远的F数。无穷远F数决定了设计出来的镜头的孔径光阑的尺寸,这个孔径光阑尺寸又决定了100mm物距的f数,孔径光阑尺寸不改,但系统其他参数变了,两个F数是会不一样的。另外摄影镜头里有个名词叫呼吸效应,就是说相同的cmos尺寸,不同的物距下,系统的物方角视场不一样大。这个对录像效果有比较大的影响,如果要约束呼吸效应,就需要约束不同物距时,相同像高,物方角视场不变,或者相同角视场,像高不变。

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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-11-5 09:20
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    [LV.9]以坛为家II

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    发表于 2022-8-23 09:13 | 显示全部楼层
    是兼顾1000mm不是100mm吧?一般来说次要工作距就只是出个图而已不会特地去优化,有明确要求的除外,像三星就会明确要求次要工作距的畸变
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  • TA的每日心情
    难过
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     楼主| 发表于 2022-8-23 09:28 | 显示全部楼层
    寒冬的咖啡 发表于 2022-8-23 09:13
    是兼顾1000mm不是100mm吧?一般来说次要工作距就只是出个图而已不会特地去优化,有明确要求的除外,像三星 ...

    规格里面给的确实是100mm。现在就是换到100mm,mtf基本没有,所以需要优化。
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  • TA的每日心情
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    发表于 2022-8-23 17:07 | 显示全部楼层    本楼为最佳答案   
    我觉得吧,如果设计要求的是无穷远的F数,那么就不必刻意去控制有限远的F数。无穷远F数决定了设计出来的镜头的孔径光阑的尺寸,这个孔径光阑尺寸又决定了100mm物距的f数,孔径光阑尺寸不改,但系统其他参数变了,两个F数是会不一样的。另外摄影镜头里有个名词叫呼吸效应,就是说相同的cmos尺寸,不同的物距下,系统的物方角视场不一样大。这个对录像效果有比较大的影响,如果要约束呼吸效应,就需要约束不同物距时,相同像高,物方角视场不变,或者相同角视场,像高不变。
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  • TA的每日心情
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     楼主| 发表于 2022-8-24 08:20 | 显示全部楼层
    woju 发表于 2022-8-23 17:07
    我觉得吧,如果设计要求的是无穷远的F数,那么就不必刻意去控制有限远的F数。无穷远F数决定了设计出来的镜 ...

          感谢,受教了,再请教一下,您所说的呼吸效应是只针对有限距而言吗?我的系统光阑是在第一面,怎么能做到控制物方视场角一样的情况下控制像高一样呢?就是想不到这个原理,有相关资料推荐我看一下吗?
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  • TA的每日心情
    奋斗
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    发表于 2022-8-24 09:32 | 显示全部楼层
    Vin 发表于 2022-8-24 08:20
    感谢,受教了,再请教一下,您所说的呼吸效应是只针对有限距而言吗?我的系统光阑是在第一面,怎么 ...

    尝试用不同的物距去优化,你会有意外收获。想兼顾的话第一步可以从改物距入手
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  • TA的每日心情
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    发表于 2022-8-24 09:51 | 显示全部楼层
    Vin 发表于 2022-8-24 08:20
    感谢,受教了,再请教一下,您所说的呼吸效应是只针对有限距而言吗?我的系统光阑是在第一面,怎么 ...

    呼吸效应其实就是系统在对不同物距对焦后,焦距发生了变化,无限远有限远都一样。可以通过控制主光线与像面交点高度来控制像高,比如zemax里的REAY,可以约束光线与任意一个面交点的Y轴坐标等于某个值。REAY - 雷竞技下载找ray666点vip课堂 (optkt.cn)
    或者直接按实际像高设置视场,并用RAID约束光线在进入系统前与光轴的夹角等于某个值。
    或者直接EFFL约束不同物距的焦距相等。

    还有这种需要考虑不同物距成像质量的设计,往往都是要做成多重结构的,物距和像距都设为多重结构,协同优化得到最好的效果
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     楼主| 发表于 2022-8-24 10:00 | 显示全部楼层
    woju 发表于 2022-8-24 09:51
    呼吸效应其实就是系统在对不同物距对焦后,焦距发生了变化,无限远有限远都一样。可以通过控制主光线与像 ...

         嗯嗯,我现在就是在使用多重结构优化,像距和物距都设置了,然后也用effl控制了焦距相等,但是两者的像高是无法达到一致的,像高一致应该不太可能吧。
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    发表于 2022-8-24 11:19 | 显示全部楼层
    Vin 发表于 2022-8-24 10:00
    嗯嗯,我现在就是在使用多重结构优化,像距和物距都设置了,然后也用effl控制了焦距相等,但是两者 ...

    一般来说都是按像高来设置视场的,因为cmos尺寸是不会变的。约束物方视场角大致相等即可
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  • TA的每日心情

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    [LV.4]偶尔看看III

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    发表于 2023-3-29 09:41 | 显示全部楼层
    woju 发表于 2022-8-24 09:51
    呼吸效应其实就是系统在对不同物距对焦后,焦距发生了变化,无限远有限远都一样。可以通过控制主光线与像 ...

    手机镜头应该不会出现这样的问题吧?手机镜头都是整组对焦,不是某几个镜片前后移动地对焦,焦距不会变吧?
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