光学成像中的孔径光阑与入瞳出瞳

最新推荐文章于 2025-05-23 09:44:01 发布
最新推荐文章于 2025-05-23 09:44:01 发布
阅读量628 收藏
点赞数
文章标签： 计算机视觉
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ZuoProgramming/article/details/133059899
版权
本文介绍了光学成像中的关键概念——孔径光阑、入瞳和出瞳，阐述了它们在计算机视觉中的作用。通过示例代码展示了如何计算孔径光阑面积及入瞳、出瞳直径，帮助理解成像原理并优化成像参数。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

在计算机视觉和图像处理中，了解光学成像中的一些基本概念是非常重要的。本文将详细介绍孔径光阑、入瞳和出瞳的概念，并提供相应的源代码实例。

  1. 孔径光阑
    孔径光阑是指光线通过的圆形或者方形孔径的大小。它决定了进入成像系统的光线束的直径。在计算机视觉中，孔径光阑通常用于控制成像系统的深度和景深。

以下是一个简单的示例代码，用于计算孔径光阑的面积：

import math

def calculate_aperture_area(diameter):
    radius = diameter / 2
    area = math.pi
了解本专栏 订阅专栏 解锁全文
孔径光阑与入瞳出瞳
camerall
03-14 4598
二、光阑的作用三、光阑的分类四、入瞳与出瞳五主光线与边缘光线。
浅谈孔径光阑-以硬质内窥镜为例
lgsan94的博客
11-10 2431
几乎在所有用到光学系统的场合，孔径光阑都是一个需要考虑的概念。 教科书上会告诉大家，孔径光阑是摄影或光学系统中的一个重要组件，它限制了通过系统的光线数量。简单来说，孔径光阑就像一个窗口，通过调整其大小，可以控制进入光学系统的光的多少。相机的光圈、人眼的虹膜都是孔径光阑的例子。如何更加直观的理解孔径光阑呢，本文将结合需要中继镜组的硬质内窥镜设计，希望能给各位读者提供帮助。
几何光学学习笔记（19）- 5.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳
Carifee的博客
08-08 2万+
几何光学学习笔记（19）- 5.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳5.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳1.孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳2.孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳之间的关系，主光线3.以光瞳中心为坐标原点的物像关系 5.2光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 1.孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳 光学零件的直径是有一定大小的，不可能让任意大的光束通过，而实际光学系统总是对一定孔径的光束成像。因此，必须有一个光孔(可能是一个透镜框，也可能是一个专门设置的光阑)限制着光束的大小。这个光孔就叫做孔
ZEMAX学习笔记-预备知识（孔径光阑、入瞳和出瞳）
weixin_43212588的博客
08-24 4532
可以看出入射光瞳通过整个光学系统所成的像就是出射光瞳，二者对整个光学系统是共辄的。如果光阑在整个系统的像壁间，那么它本身也是出射光瞳。当L1和L2透镜一样且距离孔阑的距离一致，则其入射光瞳和出射光瞳的大小和倒正完全一样。光学系统中，限制轴上点发出光束的孔径角的元件，称孔径光阑（孔阑），它决定了物体上各点有多大的光束可以进去光学系统。当孔径光阑前方无光学系统，则孔径光阑就是入瞳。孔阑通过其前面的透镜成像到物空间，这个像称为入射光瞳，简称入瞳。孔阑通过其后面的透镜成像到像空间，这个像称为出射光瞳，简称出瞳。
光阑，入瞳及Ray Aiming
weixin_43877601的博客
11-03 466
诠释光阑，入瞳，出瞳，以及Ray Aiming
视场光阑与孔径光阑
dlvector的博客
07-06 1万+
通俗易懂理解几何光学（四）光学系统中的光阑与光束限制
zhenpixiaoyang的博客
10-23 2万+
在理想光学系统中，任意大小的物体能以任意宽的光束成一定倍率的像。当共轭距一定时，像的大小与物的大小成比例。在实际光学系统中，成像光束将会受到限制：成像系统中各个元件的大小有限，从而限制了物面上每一点发出并进入系统参与成像的光束的宽度；像面的大小有限，从而限制了能够清晰成像的物面范围。概念：光学系统中限制成像光束宽度和成像范围大小的通光孔，称为光阑（Stops）。光阑可以是成像光学元件的边框，也可以是专门设计的带有内孔的薄片。光阑的形状可以是圆形、方形或矩形，尺寸为定值或可变。
光学系统中的光阑PPT教案.pptx
10-03
三、孔径光阑、入瞳与出瞳的关系 * 孔径光阑决定入瞳和出瞳的位置。 * 入瞳和出瞳是物像关系，三个元素相互关联。 四、关于孔径光阑需要注意的几个问题 * 轴上物点的位置发生变化，孔径光阑也会变化。 * 多个口径...
工程光学 光学系统中的光阑和光束限制PPT教案.pptx
10-04
而入射光瞳和出射光瞳则是孔径光阑在光学系统中的进一步概念。入射光瞳是孔径光阑在光学系统前端所成的像，它决定了光学系统物方光束的孔径角；出射光瞳则是孔径光阑在光学系统后端所成的像，它决定了光学系统像方...
OTF.zip_光学传递函数_光瞳 点扩散_光瞳函数matlab_光程差_点扩散
07-14
光瞳是光学系统中光线通过的孔径在物空间的投影，其形状和大小决定了系统的孔径光阑。光瞳函数是描述光瞳对入射波前影响的数学表示，通常通过傅里叶变换来计算。在MATLAB中，我们可以利用相关函数对光瞳的几何形状...
几何光学学习笔记（18）- 5.1光阑在光学系统中的作用
Carifee的博客
08-08 3762
几何光学学习笔记（18）- 5.1光阑在光学系统中的作用5.1光阑在光学系统中的作用1.孔径光阑2.视场光阑3.渐晕系统4.消杂光光阑 5.1光阑在光学系统中的作用 光学系统除应满足前述的物像共辄位置和成像放大率外，还应有两个要求 ： 一定的成像范围；在像平面上有一定的光能量和反映物体细节的能力(即分辨率，由衍射理论知其和光束的孔径成正比)。在设计光学系统时，应按其用途，要求在成像范围内的各点以一定立体角的光束通过光学系统成像。总之，上述要求是一个如何合理地限制光束的问题。 光学系统中单是用光学零件的金属框
光圈相关概念总结
一只特立独行的zhu..
09-26 4779
无论是动物还是我们人类都有瞳孔，瞳孔在光线强的时候会缩小，以防太刺眼，而夜晚的时候会放大，增加通光量以看清夜间环境，光圈就是这样一个控制进光量的装置。但光圈也不仅仅只有控制进光量的作用，本文主要是讲解下光圈的相关概念，及在相机当中的作用。
光学系统的光束限制
weixin_67051070的博客
11-30 1767
光学系统的光束限制
计算入瞳、出瞳位置及孔径大小
热门推荐
weixin_41107577的博客
01-11 2万+
一、概念 孔径光阑和视场光阑 孔径光阑：决定到达像的光能量大小的任何原件，限制入射光束的大小。 视场光阑：限制可以被系统成像的物的大小或角宽度的元件，限制了成像范围。 孔径光阑控制从物点到共轭像点的光线的数目，视场光阑控制物点的个数。 入射光瞳和出射光瞳 入射光瞳：从物上一轴上点穿越孔径光阑之前的元件看到的孔径光阑的像。 出射光瞳：从像上一轴上点穿过中间插入的透镜看到的孔径光阑的像。 实际进入光学系统的光锥由入射光瞳决定，而离开光学系统的光锥由出射光瞳决定。 ...
第五章 光学系统中成像光束的选择
qq_45714502的博客
08-12 5252
光学系统中成像光束的选择
光圈和景深对摄影的影响
一只特立独行的zhu..
03-08 5212
目录 1、光圈与有效通光口径 1-1、光阑 1-2、入瞳与出瞳 1、光圈与有效通光口径 1-1、光阑 定义： 对通过光学系统的光束起限制作用的光学元件，如包括：透镜的大小、照相机的光圈、底片的尺寸等； 分类： 孔径光阑（相机里光圈就是孔径光阑），限制成像光束口径，控制到达像面的光能光圈大小； 视场光阑（底片的大小），限制物平面上或物空间中...
全局对比度调整
大熊
05-20 257
一种全局对比度增强算法介绍
分享｜16个含源码和数据集的计算机视觉实战项目
最新发布
yyyyyybw的博客
05-23 715
您可以使用名片阅读器自动输入数据。您可以使用免费的注释工具标记数据，并在不到一个小时的时间内训练您的模型。以下是适合您的数据集和代码：https://github.com/ShawnHymel/openmv-lego-brick-finder。以下是一些可以帮助您的数据集和代码：https://github.com/oneshell/road-lane-detection。以下是您可能想要在项目中使用的一些有趣的数据集和代码https://github.com/mpatacchiola/deepgaze。
什么是入瞳直径
04-03
<think>好的，我现在要详细解答用户关于入瞳直径的定义和光学概念的问题。首先，我需要回顾相关的光学知识，确保自己对入瞳直径的理解准确无误。根据用户提供的引用内容，入瞳直径是孔径光阑在系统的物空间中所成的像的直径。这意味着入瞳直径和孔径光阑之间是共轭关系，也就是说它们互为物像关系。 接下来，我需要确认这一概念是否与其他光学概念如孔径光阑、出瞳等有直接联系。根据引用[1]，入瞳、孔径光阑、出瞳互为物像共轭，并且它们对光束的限制作用是等价的。这说明入瞳直径的定义不仅仅是孔径光阑本身的物理尺寸，而是其在物空间的像的大小。这一点需要重点强调，避免用户混淆实际孔径光阑的大小和入瞳直径之间的区别。 然后，用户提供的引用[2]中提到，当孔径光阑位于系统前方（如第一片透镜或反射镜）时，孔径光阑与入瞳直径是重合的，此时两者的数值一致。而当孔径光阑位于系统中间时，由于前组透镜的变化会导致入瞳直径不断变化，这会影响系统的F数设置。因此，入瞳直径的稳定性对于光学设计非常重要，尤其是在需要固定F数的情况下，选择合适的位置作为孔径光阑是关键。 在解释过程中，我需要使用正确的LaTeX格式来呈现数学表达式。例如，提到入瞳直径时，可以表示为$D_{ent}$，而系统的F数则是$F = \frac{f}{D_{ent}}$，其中$f$是系统的焦距。这些公式需要独立成段，使用$$...$$格式，确保排版正确。 同时，需要确保回答结构清晰，分点说明入瞳直径的定义、与孔径光阑的关系、在光学系统中的重要性以及实际应用中的注意事项。每个部分都应简明扼要，避免过于冗长，但又要覆盖所有关键点。 此外，用户要求生成相关问题，我需要根据内容提出三个相关的问题，帮助用户进一步理解该主题。这些问题可以涉及入瞳直径与F数的关系、位置变化的影响，以及实际设计中的考虑因素。 最后，检查引用是否正确添加，确保每个引用标识对应到用户提供的参考资料，并且在回答末尾列出参考文献，格式符合要求。同时，确认所有行内公式和独立公式的语法正确，避免出现LaTeX错误。 总结来说，回答需要涵盖定义、共轭关系、系统影响、实际应用，并辅以公式和引用，结构清晰且符合用户指定的格式要求。</think>### 入瞳直径的定义与光学概念 **1. 入瞳直径的定义** 入瞳直径（Entrance Pupil Diameter）是光学系统中**孔径光阑**在物空间的像的直径[^1]。简单来说，孔径光阑是实际限制光束进入系统的物理元件（如光阑或透镜边框），而**入瞳**是孔径光阑通过其前方光学元件所成的像。入瞳直径即为这个像的直径，用符号$D_{\text{ent}}$表示。 **2. 入瞳与孔径光阑的共轭关系** - 入瞳、孔径光阑、出瞳三者互为物像共轭关系，即入瞳是孔径光阑在物空间的像，出瞳是孔径光阑在像空间的像[^1]。 - 例如，若孔径光阑位于透镜组中间，其前方的透镜会将孔径光阑成像到物空间，形成入瞳。 **3. 入瞳直径与系统参数的关系** - 入瞳直径直接影响系统的**F数**（焦距与入瞳直径的比值）： $$ F = \frac{f}{D_{\text{ent}}} $$ 其中$f$为系统焦距。F数越小，系统通光能力越强。 - 在光学设计软件（如Zemax）中，若选择“入瞳直径”作为孔径类型，需确保孔径光阑的位置固定（如第一片透镜），否则前组透镜的参数变化会导致入瞳直径波动，影响F数稳定性[^2]。 **4. 实际应用中的重要性** - **成像系统设计**：入瞳直径决定了系统集光能力与景深。例如，望远镜的入瞳直径越大，分辨率越高。 - **孔径光阑位置选择**：若将第一片透镜设为孔径光阑，入瞳直径与光阑实际尺寸一致，简化设计；若光阑位于系统内部，需通过共轭关系计算入瞳直径。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值