工业相机之透镜成像
工业相机之透镜成像
透镜分为凸透镜和凹透镜。凸透镜成像规律就是：物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大，像距越大，虚像越大。凹透镜对光线起发散作用， 它的成像规律则要复杂得多。
实像和虚像
- 在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏承接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。
- 平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹面镜和凸透镜也可以成虚像，而它们所成的两种虚像，同样是正立的状态。
- 人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的原因与大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。
- 当物体与凸透镜的距离大于透镜的一倍焦距小于二倍焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变长；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，是虚像。
- 当物体与凸透镜的距离大于二倍焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像。
规律
- 二倍焦距以外，倒立缩小实像；
- 一倍焦距到二倍焦距，倒立放大实像；
- 一倍焦距以内，正立放大虚像；
- 成实像物和像在凸透镜异侧，成虚像在凸透镜同侧。
- 一倍焦距分虚实(和正倒)
两倍焦距分大小
物近则像远大
物远则像近小。
但一倍焦距内，物远像远像变大。 - 凸透镜的成像规律是1/u+1/v=1/f（即：物距的倒数与像距的倒数之和等于焦距的倒数。
原理应用
镜头就是一个凸透镜，要照的景物就是物体，胶片就是屏幕，照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上，胶片上涂有一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上。
漫反射
- 漫反射是指光线被粗糙表面无规则地向各个方向反射的现象。
- 当一束平行光触及光滑物体表面时，光线则发生规律性反射，反射后的光线也相互平行，这种规律性反射称为光的单向反射或镜面反射。但物体的光滑程度是相对的，而一般物体的表面多粗糙不平，入射线虽然为平行光线，但反射后的光线则向各个方向分散，此种现象为光的漫反射。
- 人眼之所以能看清物体的全貌，主要是靠漫反射光在眼内的成像。如是全部单向反射的物体表面，不但看不清物体的外貌，还会引起某一方向上的眩光干扰现象。