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透镜设计范文1
新课程标准突出了探究性学习过程，使科学知识内容由简单的获取向理解科学过程转变。根据新课程理念，一些教师在本节课的教学过程中会事先设计好如下实验表格：
这样的设计，使这节内容变为验证性质的实验课而非探究性学习，甚至有学生会疑惑，为什么选择的是2倍焦距，而不是3倍或4倍焦距，也往往将学生的思维锁定在表格设计的范围内。
我认为学生虽然有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟。因此实际教学中还是需要采取以导为主的策略，及时向学生展示正确的操作规范，给予学生必要的指导。
在新课引入方面我们可以这样设计：上节课我们已经学习了生活中的透镜，知道照相机、投影仪和放大镜的成像特点，学生也能粗略了解使用照相机时，物体要离凸透镜较远，而使用放大镜时，物体要离凸透镜较近，使用投影仪时物体离凸透镜不能太远也不能太近，从而知道凸透镜成像的特点可能与物体到凸透镜的远近距离有一定关系。紧接着进一步让学生用这节课的实验凸透镜看一看近处的文字，或者看一看远处的景物，让学生进一步知道我们实验用的凸透镜和照相机、投影仪的镜头和放大镜是同一种仪器，从而进行本节课的探究实验。在新课教学中，老师不妨在不告诉学生凸透镜焦距是多大的情况下要求学生利用实验凸透镜先在光屏上形成一个缩小的像，利用小组间的竞争特点，可以在黑板或实物投影片上让已经做出实验的小组负责人将本组实验的物距和像距写在黑板或实物投影片上，一定要告诉学生，如果你的数据和其他组的学生一样，就必须重新进行实验，直到在得到一个清晰缩小像的同时，你的像距和物距又和其他组的数据不同，教师做这样的要求，无疑在这种合作和竞争的环境下又让学生多次进行实验，得到不同数据，为下一步让学生找出实验规律提供有效的数据支持。（要求实验中凸透镜的焦距都是相等的）
例如学生得出如下数据：
由于实验中学生是随机上来写本组实验数据的，老师可以根据学生的实际能力做适当引导，如果学生分析能力较差，我们就可以引导他们把物距按照大小排序完再进行实验分析。
学生基本上能得出以下实验结论：
（1）物体在光屏上成清晰倒立缩小实像的条件是：像距小于物距；
（2）当物距越大时，像距越小（即物远像近的重要特点）。
我们在得到物体成清晰倒立缩小实像的数据时，不妨让学生思考：如果将物体放在原来光屏位置的时候（即原来的像距变为物距时），它的像距和成像有什么特点？此设计方案目的是让学生进一步知道折射现象中光路的可逆性，学生进行此实验的过程实际上是进一步熟悉实验操作，很容易得出以下结论：
（1）物体在光屏上成清晰倒立放大实像的条件是：像距大于物距；
（2）当物距越大时，像距越小（即物远像近的重要特点）。
此时课堂讨论会进入部分，教师可以做适当引导：根据实验数据，物距在30cm（a点），像距在15cm（b点）得到一个缩小的实像；物距在15cm（c点），像距在30cm（d点）得到一个缩小的实像。（如图所示）由测量数据可以推出：当物体从c点向左移动，同时将d点处的光屏向左移动时，在光屏上能形成一个与物等大的像；当像距等于物距时，像的高度等于物体的高度。
这样引导，学生能很自然地推理得到。学生通过实验实际操作时，当物距在20cm，像距在20cm，得到一个等大的实像。
这时教师可以直接告诉学生实验中的凸透镜的焦距大小是10cm，也可以用平行光源测出实验凸透镜的焦距。这时学生会很自然地想到20cm即两倍焦距是放大和缩小像的分界点。进一步可以探究，物体在焦点时（物体在1倍焦距）凸透镜成什么样的像，学生通过实验发现得不到物体的像，把物体放在1倍焦距以内，无论怎样移动光屏都接受不到凸透镜成的像，但在凸透镜的一侧通过凸透镜观看蜡烛，看到一个正立放大的像，由于这个像光屏接受不到，我们把它称为虚像。此时可以用光路图（如图）对虚像进行讲解，让学生进一步了解虚像的概念。
在学生总结规律的情况下教师可以进一步补充说明：1倍焦距是凸透镜实像和虚像的分界点，2倍焦距是凸透镜放大像和缩小像的分界点。
进而给学生展示“两点三段”的成像特点：（用u表示物距，v表示像距，f表示焦距）
当u>2f成倒立、缩小实像2f>v>f；
当u=2f成倒立、等大实像v=2f；
当2f>u>f成倒立、放大实像v>2f；
当u=f不成像；
透镜设计范文2
1 自聚焦微透镜技术
在基于自聚焦微透镜的内窥镜诊疗系统中。自聚焦微透镜性能决定了超细内窥镜镜体的外径尺寸和临床使用时的图像质量，其制作工艺包括玻璃配料，熔炼、浇注、退火、光学冷加工、磨抛成圆柱棒、拉丝、离子交换、镀膜等过程。参数离散性大，造成产品成品率低，一致性难以保证，无法保证批量生产的产品质量，因此提高批量制作的自聚焦透镜光学性能一致性的方法和工艺极为关键。另外利用等离子处理、准分子激光处理等技术在自聚焦纤维镜组件保护体的表面形成微细结构，开发自聚焦纤维镜组件保护体的表面处理技术，可以提高内窥镜使用过程中的视场清晰度。自聚焦微透镜又名变折射率透镜，具有数值孔径大，可大于0.6，焦距短、直径小、圆柱形、聚焦光斑小，成像分辨率高等特点。自聚焦透镜的主要参数为：中心折射率、径向折射率分布常数、周期、外径、长度等，确保当观察物在标准距离时，物的像正好落在其后端面上，并兼顾视场角，系统景深等，满足设计要求的工作范围和分辨率，保证成像效果和质量。
自聚焦透镜与传统光学透镜比较，它不但具备了普通光学透镜的所有特性，而且还具备了自己独有的特点：自聚微焦透镜的两个端面是平面，而不是球面；其它的光学性能与透镜的长度有关。自聚焦透镜可以实现传光、传像器械通道并为一个光学器械通道的设计，传光光纤均匀排列在传像系统周围，镜体外径进一步缩小。这些特性特别适合于解决医用软体内窥镜的技术难点――微型化。
2 传光传像束设计技术
2.1传光束
用作光纤传光束的光纤一般为采用多组份光学玻璃的阶跃型光纤，其单丝直径约在3μm～30μm之间。光线在光纤中传输机理为当光线由光密介质射入光疏介质的光滑分界面时，且入射角大于临界角，则入射光线在两种介质的分界面上就会发生全反射。当光纤的端面与光纤的轴线垂直，且端面的平面性和垂直性(即光纤端面垂直度)良好时，入射在光纤端面且小于其数值孔径的光线就会在光纤内经多次全反射后又出射端面射出，光纤的数值孔径表示光纤接收光能的多少。当光纤输入端面入射的为斜平行光束或圆锥状会聚光束时，在光纤直径均匀且保持直圆柱条件下，其输出端面出射的将为对称的环状平行光束或圆锥发散光束。
2.2传像束
高分辨率光纤传像束是一种高科技的光学产品，为了获得高分辨率，不失真的图像，对传像束的光谱吸收、单丝直径、几何排列对应关系要求极为严格，其功能是将被观察的腔内形态，经过自聚焦微透镜成像到传像束的前端面(该端面与自聚焦透镜的后端面紧紧相接)，该像经传像束传到其后端面。光纤传像束最大的优点就是可以弯曲而不影响传像质量。光纤传像束之所以能传递图像是因为组成传像束的每一根光纤都能传递一个像元，当传像束的光纤成规则的相关排列时，输出端面的光纤成一一对应关系时，输入端面的图像由成千上万根纤细的光纤单元(像元)组成的，投射在传像光纤入射端面上的图像被分解成有序排列的离散的图像单元(也就是采样)，并被传像光纤传输到后端面上。就传像束中的单根光纤而言。其传光特性与传光束中的光纤相同，除要求有一定的光能透过率，更要求有良好的光谱透过率和光学绝缘性，以保证获得优良彩色图像，使每根光学纤维等独立的传光。而不受临近其它光学纤维的影响。此外还要求传像束应具有良好的图像分辨率。光纤传像束具有离散抽样成像的特点。因此在评价光纤传像束质量时，需要做不同的分析。分辨率和MTF从对比度调制的角度反映了光纤传像束的成像质量-数值孔径角，填充系数和透过率则影响光纤传像束传输光能量的大小，以及最终的像面亮度；断丝率直接决定在传输窗口中有效像元传输的数量，以及光纤传像束产品的登记-集团断丝率将会严重损失目标的细节信息，并将对光纤传像系统像质优化的质量产生严重影响。所以，通常选择以上几个性能参数来综合评价光纤传像束得传像质量。
传像光纤的像元越细，其分辨率越高。因此，应选择单位面积上像元数多的传像光纤。另外，由于工艺方面的原因，相邻像元之间存在着一定程度的光线泄漏，即串像现象，这会影响传像质量。所以，要选择串像特性小的传像光纤。
2.3目镜转接系统
由传像光纤传出的图像，成像在传像束的后端面上。内窥镜CCD的工作需一个透镜放大成像到CCD的光敏面才能进行光电转换。该透镜要求分辨率高，像差小。考虑到内窥镜整体像质较好的要求，需要整体的像差小。而自聚焦透镜产生的是负像差，因此在目镜转接系统中我们采用正双胶合透镜来纠正自聚焦透镜的负像差，而且保证自身不会带来更大的像差。考虑到传像束像面上的像由若干个分立的像元构成，传像束端面的放大倍数不宣过大，一般不超过20倍。为了使此转接系统的长度适中，可增加一个平凸透镜，在保证像质的情况下，缩短转接系统的距离。CCD的选择主要考虑指标是分辨率和灵敏度，应选择高分辨率，高信噪比，低照度的彩色CCD。
2.4光源
内窥镜光源按选用发光器件的不同可以分成两大类，一类以热辐射电光源如卤钨灯为发光器件，另一类则以气体放电光源如氙灯为发光器件。这两类光源各有自己的优缺点和适用领域，在工作距离短的医用内窥镜如关节镜尿道镜，选用物美价廉的卤钨灯冷光源便可以满足使用方面的要求，而在微创伤外科使用的腹腔镜，因为其工作距离较长，应选用光强度较高的金属卤化物或氙灯冷光源。所以内窥镜光源产品在设计生产时，应考虑到产品临床应用范围。内窥镜光源除了应具有较高的发光效率、适宜的发光强度和不高的照明温度之外，还应具有良好的显色性。经滤光装置处理过的光线为冷光，从而可以避免灼伤粘膜，使镜体可以接近肌肉组织，并保证安全性将某光源下各色物体的颜色与标准
光源下各色物体的颜色相比，以其相符程度来决定该光源的显色性，以显色指数来度量，100为最高。可采用亮度可调节的双卤素灯光源，以防止灯泡故障而停止手术。
2.5专用图像处理系统软件
在能清晰观察到体内状况的时候，将实际的情形纪录并保存，同时还可形成影像文件，通过网络传送。所以需要专门开发能够将图像资料转换成数字文件的图像数字处理软件，实现病例资料图片可视化、系统化、智能化、网络化。软件应具有以下特点：(1)显示：可在计算机显示器上同步显示动态图像，记录每一步操作的过程，控制操作过程实现轨迹再现，并进行电影回放；(2)采集：具有高分辨率实时视频，方便医生计算机中观察手术状况，可通过鼠标，键盘，脚踏开关多种方式的图像采集，应保证不影响实时图像的流畅性；支持矩形框、椭圆形框、圆弧角矩形框区域采集图像-能够通过调节图像对比度、色温等让图像更适合医生习惯，可随时采集整个操作过程中的任一幅图像，并可同时显示采集到的多幅图像，(3)增强处理：对采集的图像进行水平翻转、垂直翻转，灰度显示，并可对采集的任一幅图像可进行负片、边界、平滑、清晰化等处理，方便观察，(4)缩放处理：可对采集到的任一幅图像的任意大小的区域进行缩放处理，便于观察；(5)文字标准：可在采集到的图像上任意部位进行文字标注，且文字大小可以改变；(6)测量：可在采集到的图像上直接进行长度、周长、面积的测量；(7)病人信息管理：可以添加、编辑、删除、单个条件或多条件组合查询病人信息，并可进行报告统计，按照日期、检查医师、病人性别等多种因素计算已做过的手术信息，在对报告编制中可直接导入多种预定义好的报告模板，医生只需输入最少几个字便可快速完成报告，同时多条件的组合查询方式方便医务人员统计病情信息。(8)打印：可根据需要打印采集到的一幅或几幅图像提供数据进行分析、研究，(9)远程图像传输：通过网络可实现实时远程图像传输。
透镜设计范文3
本实验是《光的折射、透镜》一章的重点内容，又是难点内容。只有让学生主动参与实验探究活动的全过程，真正成为学习的主人，才能迸发出思维的火花，激发出课堂的活力和学习的兴趣。这和新课改要求下的探究式教学和构建活力课堂理念是相符的，更符合了初中学生认知的特点和规律。在研究开始时，通过简单的学生活动，教师的恰当诱导，引导学生去发现问题，从而产生探究动机，通过探究，获得必要的信息，体验成功的喜悦。
二、关键词：综合活动、实验探究
三、教学目标
1、知识与技能
（1）通过实验，探究凸透镜成像的基本规律；
（2）会使用相关的实验仪器，能通过观察和实验收集凸透镜的成像规律的有关数据和资料。
2、过程和方法
（1）初步了解探究学习的一般程序和方法；
（2）经历从所观察到得凸透镜成像的有关现象和所收集到得实验数据中，归纳出凸透镜成像的规律的过程。
3、情感态度价值观
（1）培养学生认真严谨的科学态度及探究实验的心理品质；
（2）培养学生交流合作、评价探究结果的初步能力。
四、教学重点：创设学生活动和问题情景，引导学生正确做好凸透镜成像的探究实验
五、教学难点：学生探究时实验器材的正确操作及技巧。
六、教学准备：
（1）学生分组实验操作：光具座、蜡烛、火柴、光屏、凸透镜（f=10cm）；
（2）教师演示器材：多媒体。
七、教学过程（1课时）
（一）引入新课
1、学生活动：①大家用桌上的凸透镜（放大镜）观察课本上的字和其他物体，并互相交流观察到的结果；②像的性质：正立、放大、虚像。
（学生通过活动、观察、交流、思考，培养观察、归纳能力，这也正是学生活动的目的。）
2、教师诱导：大家还有什么想法？
3、学生回答：凸透镜是否还能成其他性质的像呢？
（在教师诱导下，让学生自己提出疑问，更能激发出思维的火花。）
4、学生活动：兴趣小组的同学上台用光具座等演示回报：凸透镜还能成“倒立、缩小、实像”、”倒立、放大、实像“。
（通过兴趣小组的同学学习、活动的带头作用，更加激发全体学生的求知欲望和探究动机，并能在下面的实验探究起到模范辐射作用。）
（二）提出问题
1、教师诱导：
刚才兴趣小组的同学的实验演示是一个意外而重要的发现，凸透镜既能成正立放大虚像，还能成倒立放大实像，又能成倒立缩小实像。那么，凸透镜成不同性质的像，到底跟什么又关系呢？有何规律呢？
2、学生讨论：
初步认识到凸透镜成各种性质的像与物体到凸透镜的距离（u）有关。（引出物距、像距概念）
3、投影：物距（u）、像距（v）
4、教师诱导：
可能就是物距（u）像距（v）焦距（f）之间有一定的关系，从而成不了不同性质的像。你想不想实验来探究凸透镜成像规律？
（通过诱导、讨论，发现问题，明确探究问题，进一步提出学生实验探究的欲望，培养学生对物理学科学习的兴趣。）
（三）设计实验收集证据（分组实验）
1、器材：凸透镜（f=10cm）、蜡烛、火柴
（使学生知道熟悉器材，才能更好更准确的做好实验，培养操作仪器、设备的能力。）
2、步骤：
①将蜡烛、凸透镜、光屏依次装在光具座上调节，使它们的中心大致在 上（想一想，为什么？）
②调节物距（u）和像距（v）使光屏上成清晰倒立缩小实像。记下物距（u）和像距（v）的值（填入下表），再改变物距（u）和像距（v）的值（填入下表），在改变物距（u）和像距（v）重复两次。
物距/cm 像距/cm 像的性质
③调节物距（u）和像距（v）使光屏上成清晰倒立等大实像，记下有关信息。
④调节物距（u）和像距（v）使光屏上成清晰倒立放大实像，记下有关信息。重复两次。
⑤使u=f，移动光屏，能使光屏上成清晰像吗？
⑥使u〈f移动光屏，能使光屏上成清晰像吗？
⑦直接观察凸透镜里面，有什么性质的像？记下有关信息，重复两次。
（在学生探究实验过程中，教师来回巡视帮助解决学生实验中遇到的各种问题。对学生的成功之处给予肯定和赞扬。培养学生在实验探究中的意志品质和情感态度）
（四）探究结束
至此学生实验、采集数据完毕，下堂课进行分析数据认证等。为下节课的分析认证提供依据。
（五）课后作业：整理实验数据，完成实验报告。
八、教学反思：
（一）本节内容之所以是难点内容，原因是：
1、本实验的器材操作有一定的复杂性和难度。
2、用蜡烛做发光体，由于他自身沿透镜主轴方向有一定的厚度，使物距不是唯一的值，这会给确定像的位置带来困难，从而使所得数据有一定误差。为此在实验前和实验中要向学生介绍器材使用、调节方法和技巧，在反复调节中感知清晰的含义，减少误差，培养他们严谨的科学态度。、
（二）综合活动、实验探究是提高学生能力的一条重要途径。“探究凸透镜成像规律”这一实验，全面体现了初中物理实验的特点，加强该实验的教学主要有助于学生以下几个方面的培养和提高：1、观察能力；2、实验设计能力；3、操作仪器设备的能力；4、分析和处理数据的能力。当然学生实验能力的培养不是一朝一夕的事情，知识是慢慢累积的，能力是逐步提高的。这就要求我们在平时的教学中注意综合活动和实验探究的组合，注意学生能力的培养，才能出具有创新精神和个性特长的尖子生。
（三）通过本节课的教学，笔者深切体会到，在全面课改的大背景下和物理课堂、教学改革的要求下，如何利用挖掘现有的实验器材，来满足新课改下学生活动和实验的要求，是对每一个物理教师的责任。只有不断进行课改的实践和不懈的追求才能达到和实现课改的真正目的，全面提高教学素质。
参考文献：
①《初中物理教学研究》南京出版社 1998.8
透镜设计范文4
锐度
对于风光摄影来说，最为重要的一个镜头性能参数便是它的锐度。风光摄影需要表现大量的细节，而且照片最终的放大尺寸通常比其他题材照片要大，这些都需要依赖于镜头的高锐度来实现。就提高最终影像的锐度而言，不能仅仅将关注点放在胶片乳剂的颗粒度或是数码相机的总像素数上，还应该关注相机镜头的锐度，如果单单因为镜头的锐度不高，也会使最终影像出现成像质量不佳的情况。如果你希望镜头在整个画面中所有的位置（从中心到边缘）或是在镜头的任何焦段上都有稳定的锐度表现，那你就必须选择高端镜头。另外在具体的拍摄中，为了保证拍摄影像的锐度，摄影师应该尽可能使用三脚架、豆袋或是其他稳定装置来保持相机在拍摄时的稳定，只有这样才能保证得到清晰的画面。对于一只变焦镜头来说，摄影师除了关注镜头的变焦比以及镜头的最广端、最长端的焦距大小之外，还要注意镜头在不同焦距段的锐度表现，往往一只变焦镜头在不同焦段的锐度表现并不一致。
对于通过相机特定画幅的影像感应器所获得的影像，如果使用不同的后期影像处理算法进行处理，最终所获得影像的锐度往往会有所不同。因此，对两台数码相机在相同分辨率下的成像锐度进行比较，就必须以其拍摄的RAW文件作为比对的基础。即使这样，由于影像处理期算法的不同，这种比对的结果也只能作为一种参考。
变形
变形是选择风光摄影镜头时需要留意的第二个技术因素。理想的风光摄影镜头的变形应该很小，也就是说画面中直线永远是直线，不论它是在画面的正中央横穿画面，还是在画面的左右边缘或者上下边缘。就一只风光摄影镜头而言，你可以通过拍摄一个长方形的物体来检测它的变形大小，比如拍摄报纸、杂志、砖块等，在拍摄构图时让被拍摄对象基本充满画面，在最终拍摄的画面中通常查看靠近画面边缘的线条的弯曲程度，就可以粗略判别镜头成像的变形大小。
对于镜头的变形可以在Adobe Photoshop CS2以上版本中通过后期处理进行校正。这一处理具体是通过专用镜头校正滤镜(Lens Correction filter)在RGB色彩模式下对图像来进行处理的。在这种调整中，除了调整水平和垂直的透视变形，还可以调整图像的色差和暗角。
反差和色彩
一只风光摄影镜头具有很好的反差往往得益于镜头的设计、组件和镜头镜片表面的镀膜。每一个镜片与空气的接触面都会反射光线，有些镜头，尤其是变焦镜头，因为具有很多个镜片，进入镜头的光线与空气接触的面多，相应对于光线的反射也很多。由于接触面的这种光线反射，镜头在成像过程中除了会产生很多光线损失，而且进入镜头的光线在镜头内部的反射还会形成眩光和鬼影。
现代高端镜头通过多层镀膜技术大大提高了镜头光线的穿透能力，减少光线的损失，并且使镜头在成像中眩光和鬼影形成的机会大大降低。比如佳能的SWC(Subwavelength Structure Coating)镀膜技术、尼康的NCC(Nano Crystal Coating)镀膜技术、腾龙的BBAR（Broad-Band Anti Reflection，宽频带抗反射多层镀膜）镀膜技术，这些技术均采用了纳米级的材料，对于反光、眩光和鬼影都能够进行非常有效的控制。另外，镜头厂商还推出了镜头内壁植绒技术，大大降低了镜头内部产生反光和鬼影的可能。
像场覆盖范围与暗角
如果你在风光摄影中经常使用滤镜，那么像场覆盖范围将是一项需要特别留意的技术因素，因为这直接决定了所拍摄画面是否会出现暗角现象。这一因素在使用广角镜头时更为明显，摄影师应该尽可能选择并使用边框比较薄的滤镜，尽可能避免出现暗角或是将暗角降低到最低限度。如果摄影师使用的是数码相机，可以在RAW格式文件的转换软件中对于暗角进行一定程度的后期调整，一些相机甚至在相机内部便可进行调整，使用此类相机在第一时间就可以消除掉画面中的暗角。
一些品牌的机身上具有针对不同型号镜头的暗角进行校正的设置功能。只要在这些机身上启动相关镜头的暗角校正功能，就可以拍摄后直接在相机内部完成所拍摄照片的暗角校正。
最大光圈
最大光圈对于风光摄影来说并不重要。通常具有最大光圈的镜头要比普通镜头要贵很多，而且体积很大，价格不菲。如果你是驾车进行风光摄影，那么携带大光圈大口径镜头并不是什么问题。有些风光摄影师使用的就是大光圈、大个头、成像质量很好的专业镜头。对于以步当车的摄影师来说，即使使用的是普通镜头，在收缩1-2挡光圈之后，也可获得满意的镜头分辨率，并能保证最终获得清晰的影像。对于某些品牌少数型号的镜头，只有在镜头最大光圈收缩3级之后才可以获得最佳的镜头分辨率。
球差
平行的光线在经过镜头球形镜片的边缘和中心之后，最后光线的汇聚点会落在不同的平面上，光线的汇聚点往往与镜头的焦平面存在或多或少的差距。在广角镜头和广角变焦镜头中，这种球差会非常明显。摄影师在使用这类镜头时，可以通过缩小光圈来降低镜头的球差，但是画面的景深同时也会被增大。镜头生产厂商通常会使用非球面镜片(Aspherical Lens)，也就是镜片中央与边缘的曲率不同的镜片来减小球差或使球差几乎消失。不同品牌的不同型号的镜头所采用的非球面镜片的个数不同，采用的非球面镜片数量越多，镜头成像质量越高，价格也越贵。
色差
通常的玻璃镜片会使短波光线（蓝色）要比中波（绿色）和长波（红色）光线更加聚拢，这样，光线在汇聚平面就会散射开来，在轴向和横向两个方向形成色彩的偏差，这种现象也被称为轴向色差、横向色差，或统称色差。这种镜片所造成的轴向色差，可以使蓝色光线的汇聚点要比绿色光线和红色光线要远。在数码影像中，经常见到的是由紫色和绿色光线引起的轴向色差。色差可以在RAW文件的后期处理中大部分消除，但是最好还是使用色差较小的镜头来进行拍摄。缩小镜头的光圈可以有效降低轴向色差，但是横向色差无法消除。生产厂商针对这一情况，通过使用超低色散玻璃镜片（UD，Ultra Dispersion）和萤石镜片来降低这两种色散。色差不仅影响彩色摄影，而且对于黑白摄影也会产生影响，比如会降低影像的清晰度。
色散
就像人的眼睛一样，存在色散的镜头会使影像的不同部分的焦点发生漂移。通过缩小光圈可以在一定程度上降低色散，通过高质量的镜头对色散都进行了很好的校正。
慧差
与经过镜头中心的点的光束有所不同，偏离镜头轴心的光束在经过镜头边缘时因为折射形成像彗星一样的光束，最终会使影像产生虚化。高质量镜头对彗差已经进行了校正。
像场曲度
单个弯曲的镜片会使影像汇聚到一个曲面上，而不是一个平面上。因此当影像中心焦点清晰之后，边缘将不清楚。经过缩小光圈可以减小像场的弯曲，现代镜头通常是通过使用多个镜片来消除这种现象。
焦外成像
焦外成像英文称为“Bokeh”，这是对于背景虚化程度和虚化效果进行专业描述的一个词汇，用来指画面背景上因为虚化而形成的圆形弥散圈的效果。当镜头全开光圈、近距离拍摄时，画面背景上的强光点会在画面中呈现为圆形的弥散圈。有些镜头具有漂亮的弥散圈，有些则被认为不漂亮，实际上不同的人具有不同的个人视觉品味，因此对于弥散圈的评价往往带有很强的个人色彩。实际上弥散圈的视觉效果与镜头的设计有关，部分与光圈所形成的光孔有关。光圈的叶片越多，形成的弥散圈越圆，画面的效果也就越漂亮。如果摄影师在风光摄影中进行选择性对焦，那就意味着处于画面焦点之外的景物会被虚化，那么弥撒圈效果就显得特别重要。
衍射和光圈
当光线通过非常小的小孔或是狭缝的时候，光线会发生衍射。光圈越小，光线衍射得越厉害，画面的清晰度也就降低得越大。因此，当摄影师缩小光圈的时候，景深虽然增加了，但是画面的整体锐度却降低了。每一个镜头都有自己的最佳光圈（对于变焦镜头来说，每一个焦段都有相应的最佳光圈），在这一最佳光圈下，光圈因为开大所造成的像差和光圈缩小所照成的衍射会达到一定的平衡，在这一光圈下可以获得最佳的影像质量。对于一款具体镜头而言，到底是那一挡光圈，摄影师需要通过测试拍摄来确定，但通常将镜头在特定焦段的最大光圈（非恒定光圈镜头）缩小1.5-2级就可以找到镜头在此焦段的最佳光圈。
在具体拍摄中，可以通过缩小光圈来获得足够大的景深。但要注意，不要将光圈缩小到不必要的程度，因此超过最佳光圈的小光圈会使镜头的成像质量下降。
光圈的F值实际上是镜头光圈的光孔直径与镜头焦距的比值。当18mm的镜头在光圈为f/16时有效孔径为1.125mm，一只12mm镜头在光圈为f/16时的有效孔径为0.75mm，一只9mm镜头在光圈为f/16时的有效孔径则为0.563mm。光圈孔径越小，对于影像感应器中完成成像功能的每一个具有特定尺寸的像素单元来说，光线的衍射对于影像质量的影响就越大，这也是为什么风光摄影师使用更大画幅的数码相机和更大画幅的传统相机和配套镜头进行拍摄的另一种原因。出于相同的原因，那些使用数码相机进行风光摄影的摄影师，通常在拍摄中不会使用小于f/11的光圈。
防抖技术
防抖技术在不同品牌的镜头中均有广泛的应用，但是不同品牌镜头的防抖标识均有所不同，比如尼康镜头的VR（Vibration Reduction）防抖；佳能镜头的IS（Image Stabilizer）防抖；腾龙镜头的VC（Vibration Compensation）防抖；适马镜头的0S（Optical Stabilizer）防抖等。随着镜头防抖技术的进步，不同品牌镜头的防抖性能也有较大提高，比如从早期的1-2挡防抖提高到最新的3-4挡。在镜头焦距为150mm的情况下，使用没有防抖功能的镜头，手持拍摄的最低快门速度为1／125秒；在使用具有2挡防抖性能的镜头的情况下，手持拍摄的最低快门速度为1／30秒；而在使用具有4挡防抖性能的镜头的情况下，手持拍摄的最低快门速度为1／8秒。由此可看出，尽管在具体拍摄时的实际情况千差万别，但镜头防抖技术还是为低速快门的成功拍摄提供了强有力的技术保障。
相机的防抖分镜头防抖和机身防抖。镜头防抖技术与机身防抖技术一样能够帮助摄影师有效降低最低快门速度，以拍摄到清晰的影像。对于风光摄影来说，通常建议摄影师尽可能使用三脚架，但是也有些情况下没有时间或没有机会使用三脚架，在这种情况下镜头防抖技术便可以帮助摄影师在手持镜头拍摄的情况下拍摄到清晰的影像。
牛顿手稿中的色散
在中学物理中有一个简单的实验，那就是当一束光线通过三棱镜之后，会被分解成为一个光谱，分别包括赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。实际上这是牛顿1665年完成的一项古老的实验，他在1666年1月正式提出了自己的色彩理论：通过棱镜，光可以分解成“互不混合的色光”；“白光本身是一种折射性各不相同的几种光线组成的异质混合物。”有趣的是，当年法国科学家希望能够还原这个实验，但是因为棱镜质量不过关而失败，便对这一理论产生了质疑，由此爆发了法国和英国两派科学家的大争论。当然最终还是具有非凡科学天分的牛顿占了上风，因此后来的研究者将当时力挺牛顿的“粉丝”戏称为“牛顿冲锋队”。
我们都知道白光经过三棱镜形成的光谱中的色彩变化是连续的，不是单独色彩的拼接，但为什么今天会说其中只包括了7种色彩呢？这是因为牛顿当年刻意要将色彩的数量与音乐中的7个音阶联系起来，便将光谱中的色彩定义为7种，这种说法一直延续到今天。当然今天随着现代色彩模型的建立，我们对于色彩的认识和定义已经发生了很大的变化，但作为一种对于色彩的感性基础认识，光谱7色论仍然具有它的现实意义。
风光摄影一镜走天下经典镜头推荐
全画幅镜头
尼康AF-S 28-300 f/3.5-5.6G ED VR镜头
这款相机的变焦比为10.7倍，具有防抖功能，能够提供4挡防抖，采用了19片14组、含2片ED镜片和3片非球面镜片的镜头光学结构，具有很好的光学性能。
佳能EF 28-300mm f/3.5-5.6 L IS USM镜头
这款相机的变焦比为10.7倍，具有防抖功能，能够提供3挡防抖。采用3片非球面镜片和3片超低色散镜片，成像素质优异。采用优化镀膜，大大抑制了鬼影和眩光。镜头具有优异的防潮防尘性能，适合户外和旅行拍摄。这款相机采用了专业设计和专业应用技术，并且防抖、超声波马达一应俱全，因此款镜头体积与重量较大，并且价格不菲。
APS－C画幅镜头
尼康AF-S Nikkor 18-200mm F3.5-5.6G ED DX VR镜头
这是一款变焦比为11.1倍的镜头，采用了多项先进的镜头设计技术，其中包括尼康超低色散玻璃、宁静波动马达（SWM）、改良型减震系统（VR）以及专为尼康数码单镜反光相机而优化的镜头光学设计。这款镜头的等效焦距为27-300毫米，从广角到超长焦完全可以满足从近景到远景的不同内容的拍摄需要。
无反光镜可更换镜头相机系统镜头
透镜设计范文5
关键词：净水厂 投药 系统
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0124-01
1 引言
目前，城镇净水厂大都始建于上世纪七、八十年代，很多设备严重老化，投药间内溶解搅拌系统故障频发，投药计量不精确，净化负荷低，处理能力差，耗能高，维修量大，无计量设备和控制仪表，无法实现自动控制，更不便于采集参数、监测水质和日常管理，已经完全不能满足城区日益扩大的用水需求；另外随着生活水平的提高，人们对自来水的水质要求越来越高，因此供水工艺的科学技术也必须与时俱进。因此，需要对净水厂进行工艺和技术改造。
本文研究的主要内容是结合某城镇净水厂的实际情况，设计水厂源水水质检测、供水流量、源水流量检测回路，检测源水流量、浊度，介绍采用多功能的PLC投药混凝控制系统和监测系统的组态图，该系统可以实现水厂投药的实时监控和自动控制，具有实时性、可靠性和安全性等优点，符合现代化水厂的生产工艺要求。
2 投药系统设计
水厂的加药依赖源水的水质参数及原水流量的变化，一年中源水浊度的变化是很大的，因此浊度、流量是决定加药的成本及效果的主要参数，下面首先讨论怎样解决这两个控制量的检测问题，然后再介绍投药系统构成。
2.1 流量测量
流量的正确计量是生产和能源考核的必备手段，可以提高生产效率，保障生产安全和杜绝能源浪费。本工程采用电磁流量计型号为DEM41FH12SB1AS3/50*M21B11ABAB，该流量计包括传感器及转换器（变送器），变送器具有高清晰度背光LCD显示，能同时显示实际流量及累计流量，具有自检及自诊断功能。变送器的工作电源由加药间的控制柜提供。信号直接送给加药间的模拟量模块。
2.2 浊度测量
浊度是水质评价的重要指标，采用地表水作水源的净水厂的主要任务是降低水的浊度，使之符合国家饮用水的标准，浊度在线测量在净水处理各工序过程控制中起到重要作用，这次项目上选用美国HACH公司生产的浊度分析仪表，型号为SS6，该浊度仪表监测器不与水样接触，能减少漫射光带来的影响；分辨率100NTU以下为0.01NTU，仪表的响应时间为最初响应30秒，变送器防护等级为IP54；工作电源：220VAC，50Hz。
2.3 投药系统构成
投药是净水厂工艺流程的重要的环节，在水厂厂区内设置加药间一座，包括药库、投药间、控制室、休息室及辅助用房。在投药间内设置原液池及溶液池，为了保证投加的效果采用变频器对计量泵进行控制，未经过处理的原水经过加药后可加速沉淀，在加药观赏设置电磁流量计随时统计加药的数量，变频器接受来自PLC的控制信号，改变频率，保证最佳的投药效果。净水厂投药的总体加药原理见（图1）。
3 投药监测系统
本工程投药监测系统是采用以标准的、开放的现场总线为基础的、以全厂集成自动化为概念的生产过程自动化系统。全厂按功能模块设五座PLC分控站和一座中央控制室。中央控制室内设通讯控制器，监控管理系统、数据服务器和动态模拟屏。各PLC分控站由PLC控制器，分布式I/O站，和现场总线适配/耦合器组成。各PLC站以控制分区为对象，具有独立的的区域控制能力，能接受中央控制的调控，但不依赖中央控制的存在。各分控站与中央控制室之间由工业以太网进行数据通信。工厂的管理操作站采用标准的以太网与中央控制系统连接，组成工厂计算机综合管理控制系统。该控制系统结构层次可分为现场层、分布式控制层、集中管控层，其组态图如图2所示。
4 结论
通过PLC和组态软件等的应用相结合构成基于PLC 的投药自动化控制系统该系统不但促进了净水厂生产自动化技术的发展，而且确保了投药量的准确性，从而降低了生产成本，特别是采用光纤网络提高了整个生产控制的安全稳定性。当然该系统也有需要进一步研究的地方，如扩大生产时，若增设其他品牌的PLC，不同品牌PLC 之间的通讯协议怎样解决等问题还有待研究。
参考文献
[1]童祯恭.浅析水厂自动投药控制系统.华东交通大学学报，2001.9.
透镜设计范文6
在中国女摄影家协会第四届会员优秀作品展中，我们欣赏到了100多幅来自全国各地女摄影家的优秀摄影作品。这些作品充分体现了在中国女摄影家协会领导下我国女性摄影事业的飞速发展和取得的巨大成就。这些大量，集中、优秀的女性摄影作品，选材大致上分为纪实摄影、人文摄影、风光摄影、生态摄影四大方面，我们将分门别类地将这些作品选登于本栏目中与大家分享，并逐一题材地简析女摄影家的摄影作品关于立意选材、细节语言、表现手法等方面的特色。
本期我们为读者奉上的是中国女摄影家协会第四届会员优秀作品展中的纪实类题材的作品及其特色简析。
纪实摄影，是以记录生活现实为主要诉求的摄影方式，都是来源于生活和真实，如实反映我们所看到的，换句话说，纪实摄影有记录和保存历史的价值，所以，纪实摄影具有作为社会见证者的独一无二的资格。按主题内容划分，可分为若干类，如重大事件类、百姓生活类和科研勘察类等等。
纪实摄影是平衡人类生活机制中不能缺少的一种手段。虽然不能企望它彻底改变历史，但它却一直在推动着历史，平衡着历史演进过程中那经常倾斜的杠杆。纪实摄影的魅力在于拍摄者对于这个复杂世界细微的观察。它需要拍摄者有广博的知识准备，以获得敏感的观察力。更需要拍摄者在知识背景下获得正确的人文态度与立场。它表现摄影家对环境的关怀，对生命的尊重，对人性的追求……
立意选材方面，女摄影师与男摄影师对同一事件的抓拍，视角往往是不一样的。更多时候，男摄影师关注时代风貌，见证历史；女摄影师关注日常生活、聚焦民生，在她们的镜头中，表现老人、妇女、儿童的题材较为常见，而普通人“日常生活”的状态恰恰最能反映一个时代的实质。
比如拍摄一张表现城市建设规划成就的片子，男摄影师可能选择航拍的角度，从空中俯拍整座城市高楼林立，绿树成荫的景象，比较宏观；在女摄影家王周稀作品《逝年》中，则是以一座崭新的建筑为背景，拍摄一栋正在拆除的旧楼，立意朴实无华却耐人寻味，新旧对比的选题带着浓郁的感彩。“逝年”作为标题也更加诗意，为作品增色不少，这表现出了作为女摄影师的柔美和对生活的依恋，这就是“以小见大”。再比如要表现顽强奋战在抗震救灾第一线的救援人员，男摄影师可能比较直观地拍摄在废墟中寻找幸存者的场景；而在女摄影家袁美芳作品《歇息》中，拍摄的则是女护士们在辛苦忙碌的救护工作间隙累得倒在一起休息的画面，温暖感人，委婉、含蓄。
再来谈谈细节语言。这可以说是女摄影师最擅长的部分。纪实摄影是对自然环境的关注、对人文环境的关注，更是对现实意义的追求。一张好的纪实摄影照片，首先就要有细节。可是在生活中，细节往往小得让你视而不见，或者转瞬即逝。女摄影师与生俱来细腻的情感、敏锐的观察力，在纪实摄影中发挥得淋漓尽致，是她们让全社会看到很多被遗忘、被隐藏、被忽视的美丽片段。例如女摄影家明雪影作品《铁匠铺》当中，其焦点对准的是近处的暖壶、茶杯和小凳，将远处铁匠师傅炼铁的场景作为背景虚化处理，这样的视觉对比告诉观众作品主要表现的是铁匠的日常生活而非劳作场面。而暖壶发黑，茶杯掉漆、小凳破旧的细节写满了岁月的痕迹，从侧面告诉观众这是一位老铁匠，不是说年龄大，年龄和要表现的主题无关，说的是他的职业生涯应该很长了，我们可以揣测他拥有娴熟的打铁技能，丰富的实践经验，他在这个早已熟悉的环境中默默无闻地工作着，生活着。又如在女摄影家潘汉美作品《理发》中，从散落的一撮撮头发的细节中我们得知，主人公小男孩一定是好几个月没有理发了，所以才表现出因为怕疼而皱着眉、张着嘴，偏着头的动作表情。拍摄者将这些细节捕捉得很到位，我们甚至可以从他张着嘴的动作中听到小男孩的怪叫。
