從風(fēng)景物鏡（Landscape Lens）談起
— — 像差常用校正方法之透鏡彎曲與光闌移動
V \6]n2 簡述：以簡單的風(fēng)景物鏡為例，詳細(xì)分析透鏡彎曲和光闌位置對像差校正的影響，簡要說明實際設(shè)計中各像差之間的取舍,光學(xué)設(shè)計與最終產(chǎn)品設(shè)計之間的妥協(xié)。 n9s iX 風(fēng)景物鏡（Landscape Lens），并非只是拍攝風(fēng)景的物鏡，在光學(xué)設(shè)計領(lǐng)域，是對一種典型鏡頭結(jié)構(gòu)的特指。 S6[v;{xJ 采用風(fēng)景物鏡的相機(jī)，體積較大，笨重，大概就是圖1中的樣子。
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圖1、采用風(fēng)景物鏡的相機(jī)
|<O9Sb_ 使用風(fēng)景物鏡拍攝照片時，需要的曝光時間很長，被拍攝者要正襟危坐。有時還要搞一個鎂光燈，鎂劇烈燃燒，發(fā)出強光的同時，冒一團(tuán)煙……這些場景，在電影里經(jīng)常能夠看到。
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圖2、清朝照片
@$T 9Ll 如圖3示，風(fēng)景物鏡的光路結(jié)構(gòu)很簡單，最簡單的就一片透鏡。 ~jsLqY*(+ 風(fēng)景物鏡，是一種大視場小孔徑系統(tǒng)。因為相對孔徑較小，單位時間內(nèi)進(jìn)光量少，因此需要的曝光時間很長。風(fēng)景物鏡還有一個特點：像面平直，觀察圖3中光路，即可看出：在子午面內(nèi)，像面是平直的，大視場光線良好的匯聚在了底片所處位置。
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圖3、風(fēng)景物鏡光路結(jié)構(gòu)（實際中使用的風(fēng)景物鏡光闌在右側(cè)）
R"K#7{p9 如圖4示，普通單正透鏡，像面彎曲嚴(yán)重。大視場光線在像面左側(cè)較遠(yuǎn)位置匯聚。在像面處光線發(fā)散，將形成了一個很大的彌散斑。
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圖4、普通單片正透鏡（像面彎曲嚴(yán)重）
8n>9;D 5 n 風(fēng)景物鏡雖然是依靠經(jīng)驗、而不是理論計算設(shè)計出的鏡頭，但是，其中包含了很多光學(xué)設(shè)計的原理，以及對光學(xué)原理的巧妙應(yīng)用。 ]7e =fM9V; 在學(xué)習(xí)像差理論時，光學(xué)設(shè)計書籍上會講到：“正（負(fù)）透鏡焦距和玻璃材料固定時，匹茲伐和與像面彎曲幾乎是恒定的；正透鏡場曲曲線向左彎曲，負(fù)透鏡場曲曲線向右彎曲�！�那么，為什么風(fēng)景物鏡，僅僅采用一個單正透鏡，其像面可以校正為平直的呢？ p ]d] QMu 這段話，漏掉了一個重要的限定條件：“光闌在薄透鏡上�！� *E{2J:` 首先，透鏡很薄，不是厚透鏡；其次，光闌固定不變。 M}!2H* 有了這個條件的限制，一個正透鏡，在不修改材料的情況下，不論如何彎曲透鏡，最終獲得的像面，總是彎曲的，而且彎曲幅度變化不大，不可能變得平直。（對此結(jié)論有懷疑的，可以追跡下第一、第二近軸光線，計算下初級像差；或者直接在光學(xué)設(shè)計軟件里修改透鏡彎曲，查看場曲曲線）。
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圖5、光闌位置與像高關(guān)系圖
