Что такое относительная освещенность? Как интерпретировать график кривой относительной освещенности?

1.Что такое относительная освещенность?

Края объекта выглядят заметно темнее; можно ли это улучшить? Сегодня мы рассмотрим этот параметр — относительную освещенность.

Определение: Освещенность — это степень яркости, которую проявляет объект или поверхность при освещении источником света.

Относительная освещенность — это отношение яркости на краю поля зрения к яркости в центре, выраженное в процентах. Это параметр, характеризующий оптическое явление, вызванное блокированием или уменьшением части света, попадающего в линзу. В оптическом проектировании кривая относительной освещенности дает визуальное представление яркости в различных точках поля зрения относительно центра.

2.Какие факторы влияют на относительную освещенность?

(1)ЧетвертыйpвладелецcЗакон осинуса

Яркость на краю поля зрения уменьшается пропорционально, и это связано с четвертой степенью косинуса угла обзора. Четвертая степень закона косинуса — важный принцип, описывающий ослабление интенсивности света под разными углами, и он особенно применим к анализу характеристик излучения точечных или малых источников света в определенных условиях.

Когда свет от точечного источника падает на поверхность под углом θ, интенсивность (или освещенность), принимаемая этой поверхностью, пропорциональна cos⁴θ, т.е. I(θ) = I(0)·cos⁴θ. Где:

I(0) — интенсивность света, когда источник света падает перпендикулярно (θ=0°);

θ — это угол между падающим световым лучом и нормалью к поверхности;

I(θ) — интенсивность света под углом θ.

Эта формула объясняет, почему некоторые короткие фокусные расстояниялинзы FAНаблюдается значительное снижение яркости по краям. Поскольку короткофокусные объективы обычно имеют большое поле зрения, из приведенной выше формулы легко понять, что края станут намного темнее, даже без влияния каких-либо других факторов.

(2)Виньетирование

Часть световых лучей блокируется корпусом объектива или краями линзовых элементов, что приводит к уменьшению световой энергии, получаемой по краям сенсора камеры. Это явление называется виньетированием. Анимация ниже наглядно демонстрирует образование виньетирования.

Формирование виньетирования

В реальных условиях эксплуатации линз из-за наличия аберраций нам иногда приходится искусственно блокировать некоторые вредные краевые лучи света, влияющие на формирование изображения. Это улучшает качество изображения, но также увеличивает виньетирование, что, в свою очередь, снижает относительную освещенность.

(3)Крепление объектива и размер матрицы несовместимы.

Когда изображение кругаобъективЕсли размер изображения меньше диагонали сенсора, края поля зрения, естественно, станут темнее или даже полностью черными, при этом относительная освещенность по краям снизится до 0%.

3.Как интерпретировать график кривой относительной освещенности?

Карта относительной освещенности

На изображении, точка 1: кривые разного цвета представляют относительную освещенность при различных значениях диафрагмы.

На изображении, точка 2: Горизонтальная ось представляет собой различные высоты изображения объектива (используется режим половинной высоты изображения, при этом центр равен 0).

На изображении, точка 3: Вертикальная ось представляет собой числовое значение относительной освещенности в трех точках.

На изображении, точка 4: это название или номер чертежа данного изделия.объектив.

Пункт 6 на изображении: В каком диапазоне длин волн была протестирована кривая освещенности линзы?

Пример:

Точка 5 на изображении: Измерения проводились с помощью объектива 16 мм с диафрагмой F1.6 в диапазоне длин волн 860–900 нм, относительная освещенность на половине высоты изображения, составляющей приблизительно 3,5 мм, составляет около 78% по сравнению с центром.

Заключительные мысли:

Благодаря сотрудничеству с профессионалами из ChuangAn, проектированием и производством занимаются высококвалифицированные инженеры. В процессе покупки представитель компании может подробно рассказать о конкретной информации, касающейся типа линз, которые вы хотите приобрести. Линзы ChuangAn используются в самых разных областях, от видеонаблюдения и сканирования до дронов, автомобилей и систем «умного дома» и т.д. ChuangAn предлагает различные типы готовых линз, которые также могут быть модифицированы или изготовлены на заказ в соответствии с вашими потребностями. Свяжитесь с нами как можно скорее.