光学系统设计进阶篇第二章孔径与瞳详解.PDFVIP

學 系 統 設 計 進 階 篇 第 二 章 孔 徑 與 瞳 (2001 年第 一 版 ;僅 供 教 學 與 研 究 參 考 ， 請 勿 作 商 業 用 途 。 ) 編 者 :許 阿 娟 、 朱 嘉 雯 、 林 佳 芬 、 陳 志 隆 二 章 孔 徑 與 曈 (Aperture and Pupil) 針 孔 像 機 是 完 美 的 學 系 統 。 若 針 孔 非 常 地 小 ， 則 解 析 度 將 只 受 限 繞 射 (diffraction)極 限 ，不 幸 地 ，影 像 將 相 當 暗 (dim) 。 角 解 析 度 （ angular resolution ） Δ θ 為 ： l q （2.1） dp 其 中 λ 為 入 射 波 長 ， dp 為 針 孔 半 徑 。 此 關 係 指 出 孔 洞 愈 大 ， 則 解 析 度 愈 好 。 當 然 ， 為 了 遷 就 一 個 較 大 的 針 孔 ， 後 焦 (back focus)也 必 須 變 大 ，而 此 相 機 則 很 快 地 增 大 到 無 法 使 用 的 尺 寸 。 然 而 ，我 們 以 在 針 孔 後 面 放 置 一 組 透 鏡 以 有 效 地 移 動 像 平 面 接 近 針 孔 。 現 在 我 們 製 造 孔 洞 以 儘 可能 地 加 大 直 到 增 加 影 像 的 輻 照 度 （ irradiance ） 另 人 滿 意 為 止 ， 而 同 時 也 可以 增 加 解 析 度 。 顯 而 易 見 地 ，一 個 學 系 統 的 孔 徑 是 其 最 重 要 特 性 中的 一 種 。對 孔 徑 尺 寸 的 限 制 是 在 於 ：若 孔 徑 變 得 太 大 ， 則 影 像 品 質將 惡 化 。 學 設 計 者 的 任 務 是 在 設 計 的 複 雜 化 與 指 定孔 徑 的 要 求 之 間 求 得 平 衡 。 輻 射 學 的 概 念 與 術 語 (Radiometric Concepts and Terminology) 經 過 一 個 學 系 統 之 光的 多 寡 是 一 個 輻 射 學 的 議 題 ，雖 然 輻 射 學 是 相 當 廣 泛 ， 但 我 們