光學(xué)成像系統(tǒng)的原理

應(yīng)用不同形狀的曲面(或平面)和不同的介質(zhì)(塑料、玻璃、晶體等)，可做成各種光學(xué)零件—反射鏡、 透鏡和棱鏡。把這些光學(xué)零件按一定方式組合起來，就能使由物空間的物體發(fā)出的光線，經(jīng)過這些光學(xué)零件的折射、反射以后,按照人們的需要改變光線的傳播方向，然后射出光學(xué)系統(tǒng)，為接收器件(光電成像器件、人眼、感光乳膠等)接收。一般，這樣的光學(xué)零件的組合，稱為光學(xué)系統(tǒng)或光組。

理想光學(xué)系統(tǒng)就是能對(duì)任意寬空間內(nèi)的點(diǎn)，以任意寬的光束成完善像的光學(xué)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有"點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)、直線對(duì)應(yīng)直線、平面對(duì)應(yīng)平面"的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 物和像的這種關(guān)系稱為共軛。表征理想光學(xué)系統(tǒng)的基本參數(shù)是基點(diǎn)和基面(即焦點(diǎn)、焦平面、主點(diǎn)、主平面、節(jié)點(diǎn)、節(jié)平面)。當(dāng)理想光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)(即與光軸上無限遠(yuǎn)點(diǎn)相共軛的點(diǎn),物方焦點(diǎn)為F、像方焦點(diǎn)為F'。物方與像方焦點(diǎn)垂直于光軸的平面稱為平面)和主點(diǎn)(物方與像方主點(diǎn)的H及H' )的位置一定時(shí)，已知物體的位置和大小，就可求出像的位置和大小。主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離即為焦距。物方與像方焦距的及f ,與光線傳播方向(從左至右)一致時(shí)為正,反之為負(fù)。

確定物像位置的坐標(biāo)系取法的不同，則描寫物像對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)形式就不同。常見的物像公式有以焦點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的物像位置公式稱為牛頓公式；以主點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的物像位置公式稱為高斯公式。

分辨力與分辨率是目前安防系統(tǒng)最易混淆的概念錯(cuò)誤，其基本原因是我國(guó)安防專業(yè)未開設(shè)光電信息技術(shù)基礎(chǔ)課而不懂其基本定義所致。凡學(xué)過光學(xué)與光電信息技術(shù)的都知道，分辨力與分辨率是成像系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)，雖然它們都是用人眼來衡量成像系統(tǒng)的優(yōu)劣。