焦距和物距的图解 物方焦距和像方焦距图解


新春佳节之际,献上最诚挚的祝福——愿大家牛年大吉,喜气洋洋。

近日,我沉浸于探索超焦距的奥秘中。开始时,我试图从基础概念着手,以理解超焦距为何物、其背后的物理现象是什么。探索之路并非一帆风顺,我时常遇到全新的概念,如弥散圈、焦点、焦距及成像原理等。

弥散圈的深度解析:

无像差系统①中,影像点拥有最小的维度。但这种最小维度并非无限小,而是受到光的衍射效应影响,从而决定了一个最小光点的实体大小。

①像差解释:像差指的是光学系统的实际成像与理论成像之间的差异。由于任何精密的光学系统都可能因各种原因而无法实现理想成像。

为了更易于理解,我尝试用通俗的语言来解释:

当物体上的每一个点反射的光线(可视为物体的每一个像素点)通过镜头在底片CCD上成像时,所成图像的大小即被称为弥散圈。若我们所拍摄的物体仅由一个像素点组成,那么这个像素点通过相机镜头在CCD上成像的大小,即构成弥散圈。弥散圈越小,成像越清晰,即实现了最佳对焦。人眼的分辨能力有限,即使弥散圈稍大一些,我们仍可能认为图像是对焦成功的。

举一个实例:

这可以解释为什么在4K电视上播放720P或1080P的电影会显得不够清晰。

在此过程中,我原本打算探究的是超焦距的概念。我在寻找答案的路上首先遇到了弥散圈这一概念,于是我决定先深入研究它,进而写成了这篇文章。

在探索弥散圈的过程中,我又不得不逐一了解其他相关知识点,如

凸透镜的成像原理(这是我在九年义务教育阶段学过的知识)。

透镜成像公式。通过"1/u+1/v=1/f"这个公式,我推导出了物距、焦距和像距之间的关系。

我还学到了如何在Excel中绘制函数曲线。

照相机的对焦原理也是我在探究过程中了解到的知识点。

通过对透镜成像原理的研究,我们知道为了获得清晰的成像,要么调整物距,要么调整像距。在大多数情况下,物距是固定的,因此相机的对焦过程实际上是调节像距的过程。而由于CCD无法前后移动,所以通常是调节镜头来实现这一过程。这里涉及到了镜头焦距的微调,以改变像距直到在CCD上获得清晰的成像。

我还了解到了

像方焦距与物方焦距的区别。这两个概念在透镜成像过程中起着重要作用。

而关于超焦距的详细解释,我们将在下一篇文章中继续探讨。