色差(Chromatic aberration) JhWVdgAj{
从 上述简介色差是十分重要的像差，因为包括显微镜在内的绝大多数光学仪器都在复色光条件下使用，这里介绍一下复色光形成的两种色差就显得十分必要。不同色光 在同一种光学玻璃传播速度各不相同，即不同色光（波长不同）具有不同的折射率，或不同的焦距，象的位置及大小也随之而异。 X~;:troA$g
轴向色差：又称位置色差或纵向色差沿着光轴度量不同色光光线。 :C3.,LC6
与光轴交点间距离：LC-LF=?C-F. qLLetE
垂轴色差：又称放大率色差，倍率色差，沿垂轴方向度量不同色光所成的像大小之差异。YC-YF=?YC-F. lrow$~!}L
消色差与CF物镜及光学系统 K 5n;R?l9
几 乎所有显微镜及其他光学仪器的消色差物镜都是只校正二种色光或称为两条谱线的轴向色差（一般为C光和F光）而垂轴色差是消不掉的，原因是没有合适牌号的玻 璃，几乎各光学仪器厂商解决消除垂轴色差方法都用补偿法-----物镜的残留垂轴色差是正向的，用负向垂轴色差目镜去补偿，这种方法已经应用了近百年，这 是一种简便经济的设计方法，但是这种方法有很大局限性，尤其是光学事业飞速发展，光学仪器越来越复杂，绝不是能用一种物镜对一种目镜固定搭配来补偿垂轴色 差，形色多样，变化多端的光学系统使垂轴色差的消除变成捉模不定，而且不能消到规定的容限内。 k<A%2FV
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场曲只和系统中假定厚度为零的各个薄透镜的光焦度以及介质的折射率有关，而和透镜的厚度；形状；相互间隔以及物体和光闸的位置无关。
*能校正场曲的结构：
1.正负光焦度分离的薄透镜；
2.另一种能够消除场曲的结构是厚透镜；
※望远系统像差的估计：
对于一个理想的望远系统，平行光入射，仍然为平行光出射。如果存在像差，则出射光束不再保持平行。因此可以用光束的平行度误差来表示望远系统像差的大小。一定的平行度误差对应目镜焦平面上一定的垂轴像差。
对于一个质量要求较高的望远系统，彗差和垂轴像差对应的角像差绝对值之和应小于5分。这个要求也是比较严的，一般允许在视场边缘适当降低。
※用光学传第函数评价系统的像质：
光学传第函数能全面反映光学系统的成像性质。由两个系统构成的组合系统，它的光学传第函数等于该两个分系统的光学传第函数的乘积。但是，如果知道了每个分系统独立成像的弥散图形，要想得到组合系统的弥散图形，则几乎是不可能的。
*FFT MTF *Huygens MTF *Geometric MTF
这三种光学传递函数实际上是采用不同的算法，从而具有不同的应用重点。
* FFT MTF即(Fast Fourier Transform MTF)用快速傅立叶变换算法计算的MTF，它是一种物理传递函数，即考虑光学系统的衍射效应。一般的成像光学系统都可用它来评价。
*Huygens MTF也是一种物理传递函数，它是先求出光学系统的波像差和光瞳函数，然后根据惠更斯原理用衍射积分的方法计算像面的点扩散函数，再对点扩散函数进行傅立叶变换，得到MTF。它主要用于一些出瞳不规则、变形以及非连续光学系统等的评价。这时它的精度可能比FFT方法高。
*Geometric MTF即几何传递函数，它是根据点列图（垂轴像差）计算点扩散函数，再进行傅立叶变换。它不考虑衍射效应。它主要用于大像差光学系统或低空间分辨率光学系统，这时几何MTF具有足够的精度。如果光学系统像差很小（这种情况经常遇到），则有可能出现几何MTF比衍射极限的理论MTF还大的情况，这时用几何MTF来评价就不准确了。
※好的望远镜系统应该有比较小的像差，但是像差是不可能完全消除的，看你的要求了。首先检查色差，观察物体时看物体边界有无明显色条；然后再看呈像轮廓是否清晰，这是慧差；最后看成像有无明显变形。另外，孔径越大越好，孔径大一般表示物像比越大，但是孔径越大加工越困难，价格自然也就越贵。简而言之一句话，成的像看着舒服就行
※选择成像光束的要点：
在光学系统中，不论是限制成像光束的口径，还是限制成像范围的孔或者框，都统称为“光阑”，总共三种，分别是：孔径光阑；视场光阑；消杂光光阑。
为了缩小光学零件的外行尺寸，实际光学系统中视场边缘一般都有一定的渐晕。视场边缘的渐晕系数有的达0.5。
1、首先确定轴向光束在系统中的光路，以及他们在每个光学零件或者光阑上的口径。因此在系统光学特性确定的情况下，轴向光束的位置便完全确定了。
2、所谓选择成像光束的位置，实际上就是选择轴外像点的成像光束位置。由于轴外光束的位置在光学特性不变的条件下，可以改变，这就产生了选择什么样的成像光束最为有利的问题。成像光束位置不同主要是影响各个光学零件的口径。为了使系统中各个光学零件的口径比较均匀，一般都使轴外光束的主光线通过轴向光束口径最大的光学零件或者光阑中心，即把他们作为孔径光阑，这个光学零件或者光阑的口径就等于轴向光束的口径。。在有些仪器中，根据具体使用要求也可能对系统中成像光束的位置提出一定的要求，例如后面将要讲到的远心光路。因此如何确定轴外像点的成像光束位置，必须进行具体的分析。。在成像光束位置确定以后，系统中各个系统零件的口径也就完全决定了，同时也可以找到相应的入瞳、出瞳、孔径光阑和眼点的位置。用他们来概略的表示系统中成像光束的位置。在设计光学系统的时候，我们的注意力应该集中在如何根据具体的情况，选择最有利的轴外光束位置，而决不能离开光束的位置抽象的讨论如何寻找入瞳、出瞳、孔径光阑，这样做实际上是舍本求末。在成像光束位置确定的情况下，实际上并不一定需要找出他们对应的入瞳、出瞳、孔径光阑的位置。
2009-04-20 19:30回复
光孤子 披头士5号
22楼
3、实际光学系统中，对成像光束的限制情况是十分复杂的。例如有的有渐晕；有的没有渐晕；有的中心视场没有渐晕，而边缘视场有渐晕；有的虽有渐晕，但主光线和光轴交点位置不变；有的随着渐晕改变主光线和光轴交点的位置改变。因此入瞳、出瞳、孔径光阑这些名词在不同的情况下实际含义就有差别，不必过分注意这些名词的不同含义。因此我们所关心的本质问题是系统中成像光束的位置和大小。
下面再就各种不同情况下这些名词的含义作些说明：
（1）光学系统没有渐晕时，孔径光阑既确定了轴向光束的口径，也确定了轴外光束的口径，因此孔径光阑就是限制光束口径的光阑。孔径光阑在物空间的共轭像称为入瞳，在像空间的共轭像称为出瞳。通过孔径光阑中心的光线就是光束的对称轴线，称为主光线；入射主光线和光轴的交点，就是孔径光阑在物空间的共轭点，也就代表了入瞳的位置。同理，出射主光线和光轴的交点的位置就是出瞳位置。因此也可以通过确定主光线的位置来确定入瞳、出瞳或者孔径光阑的位置。
（2）如果中心视场没有渐晕，而边缘视场有渐晕，一般按没有渐晕的那部分视场来确定孔径光阑、入瞳或者出瞳位置。这时孔径光阑只决定没有渐晕的这一部分视场的光束口径，而有渐晕的边缘视场的光束口径，不仅和孔径光阑有关，而且和其他光阑也有关。
（3）当系统中有两个或者两个以上光阑的口径和轴向光束的口径相同时，除了轴上点而外，其他像点都有渐晕，并随着视场角的加大渐晕逐渐增加。这时可根据轴外斜光束的主光线位置来确定入瞳、出瞳和孔径光阑的位置。例如前面所讲的周视瞄准镜中道威棱镜的两个端面，就是和轴向光束口径相同的两个光阑。根据主光线的位置，相当于孔径光阑位在道威棱镜的中点，而实际上那里并没有限制光束的光阑。
（4）随着视场角的增加，由于渐晕使主光线和光轴交点的位置发生变化，一般则按近轴区内的主光线和光轴交点的位置来确定入瞳、出瞳和孔径光阑。如果边缘视场出射光束的主光线和光轴交点的位置与近轴区内出射光束的主光线和光轴交点的位置相差很远，必要时，则把边缘视场出射主光线和光轴的交点，称为“眼点”，眼点倒系统最后一面的距离，称为“眼点距离”，用Lz’表示，他和出瞳距离lz’一起作为光学系统的一个特性指标。如果二者相差不大，一般就不必区分。
（5）在有些目视光学仪器中，系统的后面不存在实际出瞳，例如珈里略望远镜、低倍单片放大镜。当与人眼配合使用时，人眼瞳孔也起限制光束作用。在这种情况下，人眼瞳孔可认为是孔径光阑，也是出瞳，他在物空间的像就是入瞳。
限制光学系统成像范围的光阑称为视场光阑，视场光阑必须和系统的实象平面重合，或者和实象平面接近，才能使系统具有一个清晰的视场边界。例如照相机的底片框，开卜勒望远镜中的分划镜框。在有的光学系统中，不存在实象平面。例如珈里略望远镜，在这种系统中无法设置视场光阑，因此也就没有视场光阑。随着视场角的加大，渐晕增加，光束口径逐渐减小，最后消失。视场边缘存在一个由亮到暗的过度区域，但是没有清晰的视场边界
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简要的说一下校正象差的几种方法：
1、球差和彗差：可以用适当形式的接触型双合透镜校正。
2、象散和场曲：需要几个分开的透镜来校正。
3、畸变：在适当的位置放置一光阑，可以使畸变减到最小。