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透鏡設計范文1
新課程標準突出了探究性學習過程，使科學知識內容由簡單的獲取向理解科學過程轉變。根據新課程理念，一些教師在本節課的教學過程中會事先設計好如下實驗表格：
這樣的設計，使這節內容變為驗證性質的實驗課而非探究性學習，甚至有學生會疑惑，為什么選擇的是2倍焦距，而不是3倍或4倍焦距，也往往將學生的思維鎖定在表格設計的范圍內。
我認為學生雖然有了一定的觀察能力、實驗能力和思維能力，但分析判斷能力還不成熟。因此實際教學中還是需要采取以導為主的策略，及時向學生展示正確的操作規范，給予學生必要的指導。
在新課引入方面我們可以這樣設計：上節課我們已經學習了生活中的透鏡，知道照相機、投影儀和放大鏡的成像特點，學生也能粗略了解使用照相機時，物體要離凸透鏡較遠，而使用放大鏡時，物體要離凸透鏡較近，使用投影儀時物體離凸透鏡不能太遠也不能太近，從而知道凸透鏡成像的特點可能與物體到凸透鏡的遠近距離有一定關系。緊接著進一步讓學生用這節課的實驗凸透鏡看一看近處的文字，或者看一看遠處的景物，讓學生進一步知道我們實驗用的凸透鏡和照相機、投影儀的鏡頭和放大鏡是同一種儀器，從而進行本節課的探究實驗。在新課教學中，老師不妨在不告訴學生凸透鏡焦距是多大的情況下要求學生利用實驗凸透鏡先在光屏上形成一個縮小的像，利用小組間的競爭特點，可以在黑板或實物投影片上讓已經做出實驗的小組負責人將本組實驗的物距和像距寫在黑板或實物投影片上，一定要告訴學生，如果你的數據和其他組的學生一樣，就必須重新進行實驗，直到在得到一個清晰縮小像的同時，你的像距和物距又和其他組的數據不同，教師做這樣的要求，無疑在這種合作和競爭的環境下又讓學生多次進行實驗，得到不同數據，為下一步讓學生找出實驗規律提供有效的數據支持。（要求實驗中凸透鏡的焦距都是相等的）
例如學生得出如下數據：
由于實驗中學生是隨機上來寫本組實驗數據的，老師可以根據學生的實際能力做適當引導，如果學生分析能力較差，我們就可以引導他們把物距按照大小排序完再進行實驗分析。
學生基本上能得出以下實驗結論：
（1）物體在光屏上成清晰倒立縮小實像的條件是：像距小于物距；
（2）當物距越大時，像距越?。次镞h像近的重要特點）。
我們在得到物體成清晰倒立縮小實像的數據時，不妨讓學生思考：如果將物體放在原來光屏位置的時候（即原來的像距變為物距時），它的像距和成像有什么特點？此設計方案目的是讓學生進一步知道折射現象中光路的可逆性，學生進行此實驗的過程實際上是進一步熟悉實驗操作，很容易得出以下結論：
（1）物體在光屏上成清晰倒立放大實像的條件是：像距大于物距；
（2）當物距越大時，像距越?。次镞h像近的重要特點）。
此時課堂討論會進入部分，教師可以做適當引導：根據實驗數據，物距在30cm（a點），像距在15cm（b點）得到一個縮小的實像；物距在15cm（c點），像距在30cm（d點）得到一個縮小的實像。（如圖所示）由測量數據可以推出：當物體從c點向左移動，同時將d點處的光屏向左移動時，在光屏上能形成一個與物等大的像；當像距等于物距時，像的高度等于物體的高度。
這樣引導，學生能很自然地推理得到。學生通過實驗實際操作時，當物距在20cm，像距在20cm，得到一個等大的實像。
這時教師可以直接告訴學生實驗中的凸透鏡的焦距大小是10cm，也可以用平行光源測出實驗凸透鏡的焦距。這時學生會很自然地想到20cm即兩倍焦距是放大和縮小像的分界點。進一步可以探究，物體在焦點時（物體在1倍焦距）凸透鏡成什么樣的像，學生通過實驗發現得不到物體的像，把物體放在1倍焦距以內，無論怎樣移動光屏都接受不到凸透鏡成的像，但在凸透鏡的一側通過凸透鏡觀看蠟燭，看到一個正立放大的像，由于這個像光屏接受不到，我們把它稱為虛像。此時可以用光路圖（如圖）對虛像進行講解，讓學生進一步了解虛像的概念。
在學生總結規律的情況下教師可以進一步補充說明：1倍焦距是凸透鏡實像和虛像的分界點，2倍焦距是凸透鏡放大像和縮小像的分界點。
進而給學生展示“兩點三段”的成像特點：（用u表示物距，v表示像距，f表示焦距）
當u>2f成倒立、縮小實像2f>v>f；
當u=2f成倒立、等大實像v=2f；
當2f>u>f成倒立、放大實像v>2f；
當u=f不成像；
透鏡設計范文2
1 自聚焦微透鏡技術
在基于自聚焦微透鏡的內窺鏡診療系統中。自聚焦微透鏡性能決定了超細內窺鏡鏡體的外徑尺寸和臨床使用時的圖像質量，其制作工藝包括玻璃配料，熔煉、澆注、退火、光學冷加工、磨拋成圓柱棒、拉絲、離子交換、鍍膜等過程。參數離散性大，造成產品成品率低，一致性難以保證，無法保證批量生產的產品質量，因此提高批量制作的自聚焦透鏡光學性能一致性的方法和工藝極為關鍵。另外利用等離子處理、準分子激光處理等技術在自聚焦纖維鏡組件保護體的表面形成微細結構，開發自聚焦纖維鏡組件保護體的表面處理技術，可以提高內窺鏡使用過程中的視場清晰度。自聚焦微透鏡又名變折射率透鏡，具有數值孔徑大，可大于0.6，焦距短、直徑小、圓柱形、聚焦光斑小，成像分辨率高等特點。自聚焦透鏡的主要參數為：中心折射率、徑向折射率分布常數、周期、外徑、長度等，確保當觀察物在標準距離時，物的像正好落在其后端面上，并兼顧視場角，系統景深等，滿足設計要求的工作范圍和分辨率，保證成像效果和質量。
自聚焦透鏡與傳統光學透鏡比較，它不但具備了普通光學透鏡的所有特性，而且還具備了自己獨有的特點：自聚微焦透鏡的兩個端面是平面，而不是球面；其它的光學性能與透鏡的長度有關。自聚焦透鏡可以實現傳光、傳像器械通道并為一個光學器械通道的設計，傳光光纖均勻排列在傳像系統周圍，鏡體外徑進一步縮小。這些特性特別適合于解決醫用軟體內窺鏡的技術難點――微型化。
2 傳光傳像束設計技術
2.1傳光束
用作光纖傳光束的光纖一般為采用多組份光學玻璃的階躍型光纖，其單絲直徑約在3μm～30μm之間。光線在光纖中傳輸機理為當光線由光密介質射入光疏介質的光滑分界面時，且入射角大于臨界角，則入射光線在兩種介質的分界面上就會發生全反射。當光纖的端面與光纖的軸線垂直，且端面的平面性和垂直性(即光纖端面垂直度)良好時，入射在光纖端面且小于其數值孔徑的光線就會在光纖內經多次全反射后又出射端面射出，光纖的數值孔徑表示光纖接收光能的多少。當光纖輸入端面入射的為斜平行光束或圓錐狀會聚光束時，在光纖直徑均勻且保持直圓柱條件下，其輸出端面出射的將為對稱的環狀平行光束或圓錐發散光束。
2.2傳像束
高分辨率光纖傳像束是一種高科技的光學產品，為了獲得高分辨率，不失真的圖像，對傳像束的光譜吸收、單絲直徑、幾何排列對應關系要求極為嚴格，其功能是將被觀察的腔內形態，經過自聚焦微透鏡成像到傳像束的前端面(該端面與自聚焦透鏡的后端面緊緊相接)，該像經傳像束傳到其后端面。光纖傳像束最大的優點就是可以彎曲而不影響傳像質量。光纖傳像束之所以能傳遞圖像是因為組成傳像束的每一根光纖都能傳遞一個像元，當傳像束的光纖成規則的相關排列時，輸出端面的光纖成一一對應關系時，輸入端面的圖像由成千上萬根纖細的光纖單元(像元)組成的，投射在傳像光纖入射端面上的圖像被分解成有序排列的離散的圖像單元(也就是采樣)，并被傳像光纖傳輸到后端面上。就傳像束中的單根光纖而言。其傳光特性與傳光束中的光纖相同，除要求有一定的光能透過率，更要求有良好的光譜透過率和光學絕緣性，以保證獲得優良彩色圖像，使每根光學纖維等獨立的傳光。而不受臨近其它光學纖維的影響。此外還要求傳像束應具有良好的圖像分辨率。光纖傳像束具有離散抽樣成像的特點。因此在評價光纖傳像束質量時，需要做不同的分析。分辨率和MTF從對比度調制的角度反映了光纖傳像束的成像質量-數值孔徑角，填充系數和透過率則影響光纖傳像束傳輸光能量的大小，以及最終的像面亮度；斷絲率直接決定在傳輸窗口中有效像元傳輸的數量，以及光纖傳像束產品的登記-集團斷絲率將會嚴重損失目標的細節信息，并將對光纖傳像系統像質優化的質量產生嚴重影響。所以，通常選擇以上幾個性能參數來綜合評價光纖傳像束得傳像質量。
傳像光纖的像元越細，其分辨率越高。因此，應選擇單位面積上像元數多的傳像光纖。另外，由于工藝方面的原因，相鄰像元之間存在著一定程度的光線泄漏，即串像現象，這會影響傳像質量。所以，要選擇串像特性小的傳像光纖。
2.3目鏡轉接系統
由傳像光纖傳出的圖像，成像在傳像束的后端面上。內窺鏡CCD的工作需一個透鏡放大成像到CCD的光敏面才能進行光電轉換。該透鏡要求分辨率高，像差小?？紤]到內窺鏡整體像質較好的要求，需要整體的像差小。而自聚焦透鏡產生的是負像差，因此在目鏡轉接系統中我們采用正雙膠合透鏡來糾正自聚焦透鏡的負像差，而且保證自身不會帶來更大的像差?？紤]到傳像束像面上的像由若干個分立的像元構成，傳像束端面的放大倍數不宣過大，一般不超過20倍。為了使此轉接系統的長度適中，可增加一個平凸透鏡，在保證像質的情況下，縮短轉接系統的距離。CCD的選擇主要考慮指標是分辨率和靈敏度，應選擇高分辨率，高信噪比，低照度的彩色CCD。
2.4光源
內窺鏡光源按選用發光器件的不同可以分成兩大類，一類以熱輻射電光源如鹵鎢燈為發光器件，另一類則以氣體放電光源如氙燈為發光器件。這兩類光源各有自己的優缺點和適用領域，在工作距離短的醫用內窺鏡如關節鏡尿道鏡，選用物美價廉的鹵鎢燈冷光源便可以滿足使用方面的要求，而在微創傷外科使用的腹腔鏡，因為其工作距離較長，應選用光強度較高的金屬鹵化物或氙燈冷光源。所以內窺鏡光源產品在設計生產時，應考慮到產品臨床應用范圍。內窺鏡光源除了應具有較高的發光效率、適宜的發光強度和不高的照明溫度之外，還應具有良好的顯色性。經濾光裝置處理過的光線為冷光，從而可以避免灼傷粘膜，使鏡體可以接近肌肉組織，并保證安全性將某光源下各色物體的顏色與標準
光源下各色物體的顏色相比，以其相符程度來決定該光源的顯色性，以顯色指數來度量，100為最高?？刹捎昧炼瓤烧{節的雙鹵素燈光源，以防止燈泡故障而停止手術。
2.5專用圖像處理系統軟件
在能清晰觀察到體內狀況的時候，將實際的情形紀錄并保存，同時還可形成影像文件，通過網絡傳送。所以需要專門開發能夠將圖像資料轉換成數字文件的圖像數字處理軟件，實現病例資料圖片可視化、系統化、智能化、網絡化。軟件應具有以下特點：(1)顯示：可在計算機顯示器上同步顯示動態圖像，記錄每一步操作的過程，控制操作過程實現軌跡再現，并進行電影回放；(2)采集：具有高分辨率實時視頻，方便醫生計算機中觀察手術狀況，可通過鼠標，鍵盤，腳踏開關多種方式的圖像采集，應保證不影響實時圖像的流暢性；支持矩形框、橢圓形框、圓弧角矩形框區域采集圖像-能夠通過調節圖像對比度、色溫等讓圖像更適合醫生習慣，可隨時采集整個操作過程中的任一幅圖像，并可同時顯示采集到的多幅圖像，(3)增強處理：對采集的圖像進行水平翻轉、垂直翻轉，灰度顯示，并可對采集的任一幅圖像可進行負片、邊界、平滑、清晰化等處理，方便觀察，(4)縮放處理：可對采集到的任一幅圖像的任意大小的區域進行縮放處理，便于觀察；(5)文字標準：可在采集到的圖像上任意部位進行文字標注，且文字大小可以改變；(6)測量：可在采集到的圖像上直接進行長度、周長、面積的測量；(7)病人信息管理：可以添加、編輯、刪除、單個條件或多條件組合查詢病人信息，并可進行報告統計，按照日期、檢查醫師、病人性別等多種因素計算已做過的手術信息，在對報告編制中可直接導入多種預定義好的報告模板，醫生只需輸入最少幾個字便可快速完成報告，同時多條件的組合查詢方式方便醫務人員統計病情信息。(8)打?。嚎筛鶕枰蛴〔杉降囊环驇追鶊D像提供數據進行分析、研究，(9)遠程圖像傳輸：通過網絡可實現實時遠程圖像傳輸。
透鏡設計范文3
本實驗是《光的折射、透鏡》一章的重點內容，又是難點內容。只有讓學生主動參與實驗探究活動的全過程，真正成為學習的主人，才能迸發出思維的火花，激發出課堂的活力和學習的興趣。這和新課改要求下的探究式教學和構建活力課堂理念是相符的，更符合了初中學生認知的特點和規律。在研究開始時，通過簡單的學生活動，教師的恰當誘導，引導學生去發現問題，從而產生探究動機，通過探究，獲得必要的信息，體驗成功的喜悅。
二、關鍵詞：綜合活動、實驗探究
三、教學目標
1、知識與技能
（1）通過實驗，探究凸透鏡成像的基本規律；
（2）會使用相關的實驗儀器，能通過觀察和實驗收集凸透鏡的成像規律的有關數據和資料。
2、過程和方法
（1）初步了解探究學習的一般程序和方法；
（2）經歷從所觀察到得凸透鏡成像的有關現象和所收集到得實驗數據中，歸納出凸透鏡成像的規律的過程。
3、情感態度價值觀
（1）培養學生認真嚴謹的科學態度及探究實驗的心理品質；
（2）培養學生交流合作、評價探究結果的初步能力。
四、教學重點：創設學生活動和問題情景，引導學生正確做好凸透鏡成像的探究實驗
五、教學難點：學生探究時實驗器材的正確操作及技巧。
六、教學準備：
（1）學生分組實驗操作：光具座、蠟燭、火柴、光屏、凸透鏡（f=10cm）；
（2）教師演示器材：多媒體。
七、教學過程（1課時）
（一）引入新課
1、學生活動：①大家用桌上的凸透鏡（放大鏡）觀察課本上的字和其他物體，并互相交流觀察到的結果；②像的性質：正立、放大、虛像。
（學生通過活動、觀察、交流、思考，培養觀察、歸納能力，這也正是學生活動的目的。）
2、教師誘導：大家還有什么想法？
3、學生回答：凸透鏡是否還能成其他性質的像呢？
（在教師誘導下，讓學生自己提出疑問，更能激發出思維的火花。）
4、學生活動：興趣小組的同學上臺用光具座等演示回報：凸透鏡還能成“倒立、縮小、實像”、”倒立、放大、實像“。
（通過興趣小組的同學學習、活動的帶頭作用，更加激發全體學生的求知欲望和探究動機，并能在下面的實驗探究起到模范輻射作用。）
（二）提出問題
1、教師誘導：
剛才興趣小組的同學的實驗演示是一個意外而重要的發現，凸透鏡既能成正立放大虛像，還能成倒立放大實像，又能成倒立縮小實像。那么，凸透鏡成不同性質的像，到底跟什么又關系呢？有何規律呢？
2、學生討論：
初步認識到凸透鏡成各種性質的像與物體到凸透鏡的距離（u）有關。（引出物距、像距概念）
3、投影：物距（u）、像距（v）
4、教師誘導：
可能就是物距（u）像距（v）焦距（f）之間有一定的關系，從而成不了不同性質的像。你想不想實驗來探究凸透鏡成像規律？
（通過誘導、討論，發現問題，明確探究問題，進一步提出學生實驗探究的欲望，培養學生對物理學科學習的興趣。）
（三）設計實驗收集證據（分組實驗）
1、器材：凸透鏡（f=10cm）、蠟燭、火柴
（使學生知道熟悉器材，才能更好更準確的做好實驗，培養操作儀器、設備的能力。）
2、步驟：
①將蠟燭、凸透鏡、光屏依次裝在光具座上調節，使它們的中心大致在 上（想一想，為什么？）
②調節物距（u）和像距（v）使光屏上成清晰倒立縮小實像。記下物距（u）和像距（v）的值（填入下表），再改變物距（u）和像距（v）的值（填入下表），在改變物距（u）和像距（v）重復兩次。
物距/cm 像距/cm 像的性質
③調節物距（u）和像距（v）使光屏上成清晰倒立等大實像，記下有關信息。
④調節物距（u）和像距（v）使光屏上成清晰倒立放大實像，記下有關信息。重復兩次。
⑤使u=f，移動光屏，能使光屏上成清晰像嗎？
⑥使u〈f移動光屏，能使光屏上成清晰像嗎？
⑦直接觀察凸透鏡里面，有什么性質的像？記下有關信息，重復兩次。
（在學生探究實驗過程中，教師來回巡視幫助解決學生實驗中遇到的各種問題。對學生的成功之處給予肯定和贊揚。培養學生在實驗探究中的意志品質和情感態度）
（四）探究結束
至此學生實驗、采集數據完畢，下堂課進行分析數據認證等。為下節課的分析認證提供依據。
（五）課后作業：整理實驗數據，完成實驗報告。
八、教學反思：
（一）本節內容之所以是難點內容，原因是：
1、本實驗的器材操作有一定的復雜性和難度。
2、用蠟燭做發光體，由于他自身沿透鏡主軸方向有一定的厚度，使物距不是唯一的值，這會給確定像的位置帶來困難，從而使所得數據有一定誤差。為此在實驗前和實驗中要向學生介紹器材使用、調節方法和技巧，在反復調節中感知清晰的含義，減少誤差，培養他們嚴謹的科學態度。、
（二）綜合活動、實驗探究是提高學生能力的一條重要途徑?！疤骄客雇哥R成像規律”這一實驗，全面體現了初中物理實驗的特點，加強該實驗的教學主要有助于學生以下幾個方面的培養和提高：1、觀察能力；2、實驗設計能力；3、操作儀器設備的能力；4、分析和處理數據的能力。當然學生實驗能力的培養不是一朝一夕的事情，知識是慢慢累積的，能力是逐步提高的。這就要求我們在平時的教學中注意綜合活動和實驗探究的組合，注意學生能力的培養，才能出具有創新精神和個性特長的尖子生。
（三）通過本節課的教學，筆者深切體會到，在全面課改的大背景下和物理課堂、教學改革的要求下，如何利用挖掘現有的實驗器材，來滿足新課改下學生活動和實驗的要求，是對每一個物理教師的責任。只有不斷進行課改的實踐和不懈的追求才能達到和實現課改的真正目的，全面提高教學素質。
參考文獻：
①《初中物理教學研究》南京出版社 1998.8
透鏡設計范文4
銳度
對于風光攝影來說，最為重要的一個鏡頭性能參數便是它的銳度。風光攝影需要表現大量的細節，而且照片最終的放大尺寸通常比其他題材照片要大，這些都需要依賴于鏡頭的高銳度來實現。就提高最終影像的銳度而言，不能僅僅將關注點放在膠片乳劑的顆粒度或是數碼相機的總像素數上，還應該關注相機鏡頭的銳度，如果單單因為鏡頭的銳度不高，也會使最終影像出現成像質量不佳的情況。如果你希望鏡頭在整個畫面中所有的位置（從中心到邊緣）或是在鏡頭的任何焦段上都有穩定的銳度表現，那你就必須選擇高端鏡頭。另外在具體的拍攝中，為了保證拍攝影像的銳度，攝影師應該盡可能使用三腳架、豆袋或是其他穩定裝置來保持相機在拍攝時的穩定，只有這樣才能保證得到清晰的畫面。對于一只變焦鏡頭來說，攝影師除了關注鏡頭的變焦比以及鏡頭的最廣端、最長端的焦距大小之外，還要注意鏡頭在不同焦距段的銳度表現，往往一只變焦鏡頭在不同焦段的銳度表現并不一致。
對于通過相機特定畫幅的影像感應器所獲得的影像，如果使用不同的后期影像處理算法進行處理，最終所獲得影像的銳度往往會有所不同。因此，對兩臺數碼相機在相同分辨率下的成像銳度進行比較，就必須以其拍攝的RAW文件作為比對的基礎。即使這樣，由于影像處理期算法的不同，這種比對的結果也只能作為一種參考。
變形
變形是選擇風光攝影鏡頭時需要留意的第二個技術因素。理想的風光攝影鏡頭的變形應該很小，也就是說畫面中直線永遠是直線，不論它是在畫面的正中央橫穿畫面，還是在畫面的左右邊緣或者上下邊緣。就一只風光攝影鏡頭而言，你可以通過拍攝一個長方形的物體來檢測它的變形大小，比如拍攝報紙、雜志、磚塊等，在拍攝構圖時讓被拍攝對象基本充滿畫面，在最終拍攝的畫面中通常查看靠近畫面邊緣的線條的彎曲程度，就可以粗略判別鏡頭成像的變形大小。
對于鏡頭的變形可以在Adobe Photoshop CS2以上版本中通過后期處理進行校正。這一處理具體是通過專用鏡頭校正濾鏡(Lens Correction filter)在RGB色彩模式下對圖像來進行處理的。在這種調整中，除了調整水平和垂直的透視變形，還可以調整圖像的色差和暗角。
反差和色彩
一只風光攝影鏡頭具有很好的反差往往得益于鏡頭的設計、組件和鏡頭鏡片表面的鍍膜。每一個鏡片與空氣的接觸面都會反射光線，有些鏡頭，尤其是變焦鏡頭，因為具有很多個鏡片，進入鏡頭的光線與空氣接觸的面多，相應對于光線的反射也很多。由于接觸面的這種光線反射，鏡頭在成像過程中除了會產生很多光線損失，而且進入鏡頭的光線在鏡頭內部的反射還會形成眩光和鬼影。
現代高端鏡頭通過多層鍍膜技術大大提高了鏡頭光線的穿透能力，減少光線的損失，并且使鏡頭在成像中眩光和鬼影形成的機會大大降低。比如佳能的SWC(Subwavelength Structure Coating)鍍膜技術、尼康的NCC(Nano Crystal Coating)鍍膜技術、騰龍的BBAR（Broad-Band Anti Reflection，寬頻帶抗反射多層鍍膜）鍍膜技術，這些技術均采用了納米級的材料，對于反光、眩光和鬼影都能夠進行非常有效的控制。另外，鏡頭廠商還推出了鏡頭內壁植絨技術，大大降低了鏡頭內部產生反光和鬼影的可能。
像場覆蓋范圍與暗角
如果你在風光攝影中經常使用濾鏡，那么像場覆蓋范圍將是一項需要特別留意的技術因素，因為這直接決定了所拍攝畫面是否會出現暗角現象。這一因素在使用廣角鏡頭時更為明顯，攝影師應該盡可能選擇并使用邊框比較薄的濾鏡，盡可能避免出現暗角或是將暗角降低到最低限度。如果攝影師使用的是數碼相機，可以在RAW格式文件的轉換軟件中對于暗角進行一定程度的后期調整，一些相機甚至在相機內部便可進行調整，使用此類相機在第一時間就可以消除掉畫面中的暗角。
一些品牌的機身上具有針對不同型號鏡頭的暗角進行校正的設置功能。只要在這些機身上啟動相關鏡頭的暗角校正功能，就可以拍攝后直接在相機內部完成所拍攝照片的暗角校正。
最大光圈
最大光圈對于風光攝影來說并不重要。通常具有最大光圈的鏡頭要比普通鏡頭要貴很多，而且體積很大，價格不菲。如果你是駕車進行風光攝影，那么攜帶大光圈大口徑鏡頭并不是什么問題。有些風光攝影師使用的就是大光圈、大個頭、成像質量很好的專業鏡頭。對于以步當車的攝影師來說，即使使用的是普通鏡頭，在收縮1-2擋光圈之后，也可獲得滿意的鏡頭分辨率，并能保證最終獲得清晰的影像。對于某些品牌少數型號的鏡頭，只有在鏡頭最大光圈收縮3級之后才可以獲得最佳的鏡頭分辨率。
球差
平行的光線在經過鏡頭球形鏡片的邊緣和中心之后，最后光線的匯聚點會落在不同的平面上，光線的匯聚點往往與鏡頭的焦平面存在或多或少的差距。在廣角鏡頭和廣角變焦鏡頭中，這種球差會非常明顯。攝影師在使用這類鏡頭時，可以通過縮小光圈來降低鏡頭的球差，但是畫面的景深同時也會被增大。鏡頭生產廠商通常會使用非球面鏡片(Aspherical Lens)，也就是鏡片中央與邊緣的曲率不同的鏡片來減小球差或使球差幾乎消失。不同品牌的不同型號的鏡頭所采用的非球面鏡片的個數不同，采用的非球面鏡片數量越多，鏡頭成像質量越高，價格也越貴。
色差
通常的玻璃鏡片會使短波光線（藍色）要比中波（綠色）和長波（紅色）光線更加聚攏，這樣，光線在匯聚平面就會散射開來，在軸向和橫向兩個方向形成色彩的偏差，這種現象也被稱為軸向色差、橫向色差，或統稱色差。這種鏡片所造成的軸向色差，可以使藍色光線的匯聚點要比綠色光線和紅色光線要遠。在數碼影像中，經常見到的是由紫色和綠色光線引起的軸向色差。色差可以在RAW文件的后期處理中大部分消除，但是最好還是使用色差較小的鏡頭來進行拍攝?？s小鏡頭的光圈可以有效降低軸向色差，但是橫向色差無法消除。生產廠商針對這一情況，通過使用超低色散玻璃鏡片（UD，Ultra Dispersion）和螢石鏡片來降低這兩種色散。色差不僅影響彩色攝影，而且對于黑白攝影也會產生影響，比如會降低影像的清晰度。
色散
就像人的眼睛一樣，存在色散的鏡頭會使影像的不同部分的焦點發生漂移。通過縮小光圈可以在一定程度上降低色散，通過高質量的鏡頭對色散都進行了很好的校正。
慧差
與經過鏡頭中心的點的光束有所不同，偏離鏡頭軸心的光束在經過鏡頭邊緣時因為折射形成像彗星一樣的光束，最終會使影像產生虛化。高質量鏡頭對彗差已經進行了校正。
像場曲度
單個彎曲的鏡片會使影像匯聚到一個曲面上，而不是一個平面上。因此當影像中心焦點清晰之后，邊緣將不清楚。經過縮小光圈可以減小像場的彎曲，現代鏡頭通常是通過使用多個鏡片來消除這種現象。
焦外成像
焦外成像英文稱為“Bokeh”，這是對于背景虛化程度和虛化效果進行專業描述的一個詞匯，用來指畫面背景上因為虛化而形成的圓形彌散圈的效果。當鏡頭全開光圈、近距離拍攝時，畫面背景上的強光點會在畫面中呈現為圓形的彌散圈。有些鏡頭具有漂亮的彌散圈，有些則被認為不漂亮，實際上不同的人具有不同的個人視覺品味，因此對于彌散圈的評價往往帶有很強的個人色彩。實際上彌散圈的視覺效果與鏡頭的設計有關，部分與光圈所形成的光孔有關。光圈的葉片越多，形成的彌散圈越圓，畫面的效果也就越漂亮。如果攝影師在風光攝影中進行選擇性對焦，那就意味著處于畫面焦點之外的景物會被虛化，那么彌撒圈效果就顯得特別重要。
衍射和光圈
當光線通過非常小的小孔或是狹縫的時候，光線會發生衍射。光圈越小，光線衍射得越厲害，畫面的清晰度也就降低得越大。因此，當攝影師縮小光圈的時候，景深雖然增加了，但是畫面的整體銳度卻降低了。每一個鏡頭都有自己的最佳光圈（對于變焦鏡頭來說，每一個焦段都有相應的最佳光圈），在這一最佳光圈下，光圈因為開大所造成的像差和光圈縮小所照成的衍射會達到一定的平衡，在這一光圈下可以獲得最佳的影像質量。對于一款具體鏡頭而言，到底是那一擋光圈，攝影師需要通過測試拍攝來確定，但通常將鏡頭在特定焦段的最大光圈（非恒定光圈鏡頭）縮小1.5-2級就可以找到鏡頭在此焦段的最佳光圈。
在具體拍攝中，可以通過縮小光圈來獲得足夠大的景深。但要注意，不要將光圈縮小到不必要的程度，因此超過最佳光圈的小光圈會使鏡頭的成像質量下降。
光圈的F值實際上是鏡頭光圈的光孔直徑與鏡頭焦距的比值。當18mm的鏡頭在光圈為f/16時有效孔徑為1.125mm，一只12mm鏡頭在光圈為f/16時的有效孔徑為0.75mm，一只9mm鏡頭在光圈為f/16時的有效孔徑則為0.563mm。光圈孔徑越小，對于影像感應器中完成成像功能的每一個具有特定尺寸的像素單元來說，光線的衍射對于影像質量的影響就越大，這也是為什么風光攝影師使用更大畫幅的數碼相機和更大畫幅的傳統相機和配套鏡頭進行拍攝的另一種原因。出于相同的原因，那些使用數碼相機進行風光攝影的攝影師，通常在拍攝中不會使用小于f/11的光圈。
防抖技術
防抖技術在不同品牌的鏡頭中均有廣泛的應用，但是不同品牌鏡頭的防抖標識均有所不同，比如尼康鏡頭的VR（Vibration Reduction）防抖；佳能鏡頭的IS（Image Stabilizer）防抖；騰龍鏡頭的VC（Vibration Compensation）防抖；適馬鏡頭的0S（Optical Stabilizer）防抖等。隨著鏡頭防抖技術的進步，不同品牌鏡頭的防抖性能也有較大提高，比如從早期的1-2擋防抖提高到最新的3-4擋。在鏡頭焦距為150mm的情況下，使用沒有防抖功能的鏡頭，手持拍攝的最低快門速度為1／125秒；在使用具有2擋防抖性能的鏡頭的情況下，手持拍攝的最低快門速度為1／30秒；而在使用具有4擋防抖性能的鏡頭的情況下，手持拍攝的最低快門速度為1／8秒。由此可看出，盡管在具體拍攝時的實際情況千差萬別，但鏡頭防抖技術還是為低速快門的成功拍攝提供了強有力的技術保障。
相機的防抖分鏡頭防抖和機身防抖。鏡頭防抖技術與機身防抖技術一樣能夠幫助攝影師有效降低最低快門速度，以拍攝到清晰的影像。對于風光攝影來說，通常建議攝影師盡可能使用三腳架，但是也有些情況下沒有時間或沒有機會使用三腳架，在這種情況下鏡頭防抖技術便可以幫助攝影師在手持鏡頭拍攝的情況下拍攝到清晰的影像。
牛頓手稿中的色散
在中學物理中有一個簡單的實驗，那就是當一束光線通過三棱鏡之后，會被分解成為一個光譜，分別包括赤、橙、黃、綠、青、藍、紫七色。實際上這是牛頓1665年完成的一項古老的實驗，他在1666年1月正式提出了自己的色彩理論：通過棱鏡，光可以分解成“互不混合的色光”；“白光本身是一種折射性各不相同的幾種光線組成的異質混合物?！庇腥さ氖牵斈攴▏茖W家希望能夠還原這個實驗，但是因為棱鏡質量不過關而失敗，便對這一理論產生了質疑，由此爆發了法國和英國兩派科學家的大爭論。當然最終還是具有非凡科學天分的牛頓占了上風，因此后來的研究者將當時力挺牛頓的“粉絲”戲稱為“牛頓沖鋒隊”。
我們都知道白光經過三棱鏡形成的光譜中的色彩變化是連續的，不是單獨色彩的拼接，但為什么今天會說其中只包括了7種色彩呢？這是因為牛頓當年刻意要將色彩的數量與音樂中的7個音階聯系起來，便將光譜中的色彩定義為7種，這種說法一直延續到今天。當然今天隨著現代色彩模型的建立，我們對于色彩的認識和定義已經發生了很大的變化，但作為一種對于色彩的感性基礎認識，光譜7色論仍然具有它的現實意義。
風光攝影一鏡走天下經典鏡頭推薦
全畫幅鏡頭
尼康AF-S 28-300 f/3.5-5.6G ED VR鏡頭
這款相機的變焦比為10.7倍，具有防抖功能，能夠提供4擋防抖，采用了19片14組、含2片ED鏡片和3片非球面鏡片的鏡頭光學結構，具有很好的光學性能。
佳能EF 28-300mm f/3.5-5.6 L IS USM鏡頭
這款相機的變焦比為10.7倍，具有防抖功能，能夠提供3擋防抖。采用3片非球面鏡片和3片超低色散鏡片，成像素質優異。采用優化鍍膜，大大抑制了鬼影和眩光。鏡頭具有優異的防潮防塵性能，適合戶外和旅行拍攝。這款相機采用了專業設計和專業應用技術，并且防抖、超聲波馬達一應俱全，因此款鏡頭體積與重量較大，并且價格不菲。
APS－C畫幅鏡頭
尼康AF-S Nikkor 18-200mm F3.5-5.6G ED DX VR鏡頭
這是一款變焦比為11.1倍的鏡頭，采用了多項先進的鏡頭設計技術，其中包括尼康超低色散玻璃、寧靜波動馬達（SWM）、改良型減震系統（VR）以及專為尼康數碼單鏡反光相機而優化的鏡頭光學設計。這款鏡頭的等效焦距為27-300毫米，從廣角到超長焦完全可以滿足從近景到遠景的不同內容的拍攝需要。
無反光鏡可更換鏡頭相機系統鏡頭
透鏡設計范文5
關鍵詞：凈水廠 投藥 系統
中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）09-0124-01
1 引言
目前，城鎮凈水廠大都始建于上世紀七、八十年代，很多設備嚴重老化，投藥間內溶解攪拌系統故障頻發，投藥計量不精確，凈化負荷低，處理能力差，耗能高，維修量大，無計量設備和控制儀表，無法實現自動控制，更不便于采集參數、監測水質和日常管理，已經完全不能滿足城區日益擴大的用水需求；另外隨著生活水平的提高，人們對自來水的水質要求越來越高，因此供水工藝的科學技術也必須與時俱進。因此，需要對凈水廠進行工藝和技術改造。
本文研究的主要內容是結合某城鎮凈水廠的實際情況，設計水廠源水水質檢測、供水流量、源水流量檢測回路，檢測源水流量、濁度，介紹采用多功能的PLC投藥混凝控制系統和監測系統的組態圖，該系統可以實現水廠投藥的實時監控和自動控制，具有實時性、可靠性和安全性等優點，符合現代化水廠的生產工藝要求。
2 投藥系統設計
水廠的加藥依賴源水的水質參數及原水流量的變化，一年中源水濁度的變化是很大的，因此濁度、流量是決定加藥的成本及效果的主要參數，下面首先討論怎樣解決這兩個控制量的檢測問題，然后再介紹投藥系統構成。
2.1 流量測量
流量的正確計量是生產和能源考核的必備手段，可以提高生產效率，保障生產安全和杜絕能源浪費。本工程采用電磁流量計型號為DEM41FH12SB1AS3/50*M21B11ABAB，該流量計包括傳感器及轉換器（變送器），變送器具有高清晰度背光LCD顯示，能同時顯示實際流量及累計流量，具有自檢及自診斷功能。變送器的工作電源由加藥間的控制柜提供。信號直接送給加藥間的模擬量模塊。
2.2 濁度測量
濁度是水質評價的重要指標，采用地表水作水源的凈水廠的主要任務是降低水的濁度，使之符合國家飲用水的標準，濁度在線測量在凈水處理各工序過程控制中起到重要作用，這次項目上選用美國HACH公司生產的濁度分析儀表，型號為SS6，該濁度儀表監測器不與水樣接觸，能減少漫射光帶來的影響；分辨率100NTU以下為0.01NTU，儀表的響應時間為最初響應30秒，變送器防護等級為IP54；工作電源：220VAC，50Hz。
2.3 投藥系統構成
投藥是凈水廠工藝流程的重要的環節，在水廠廠區內設置加藥間一座，包括藥庫、投藥間、控制室、休息室及輔助用房。在投藥間內設置原液池及溶液池，為了保證投加的效果采用變頻器對計量泵進行控制，未經過處理的原水經過加藥后可加速沉淀，在加藥觀賞設置電磁流量計隨時統計加藥的數量，變頻器接受來自PLC的控制信號，改變頻率，保證最佳的投藥效果。凈水廠投藥的總體加藥原理見（圖1）。
3 投藥監測系統
本工程投藥監測系統是采用以標準的、開放的現場總線為基礎的、以全廠集成自動化為概念的生產過程自動化系統。全廠按功能模塊設五座PLC分控站和一座中央控制室。中央控制室內設通訊控制器，監控管理系統、數據服務器和動態模擬屏。各PLC分控站由PLC控制器，分布式I/O站，和現場總線適配/耦合器組成。各PLC站以控制分區為對象，具有獨立的的區域控制能力，能接受中央控制的調控，但不依賴中央控制的存在。各分控站與中央控制室之間由工業以太網進行數據通信。工廠的管理操作站采用標準的以太網與中央控制系統連接，組成工廠計算機綜合管理控制系統。該控制系統結構層次可分為現場層、分布式控制層、集中管控層，其組態圖如圖2所示。
4 結論
通過PLC和組態軟件等的應用相結合構成基于PLC 的投藥自動化控制系統該系統不但促進了凈水廠生產自動化技術的發展，而且確保了投藥量的準確性，從而降低了生產成本，特別是采用光纖網絡提高了整個生產控制的安全穩定性。當然該系統也有需要進一步研究的地方，如擴大生產時，若增設其他品牌的PLC，不同品牌PLC 之間的通訊協議怎樣解決等問題還有待研究。
參考文獻
[1]童禎恭.淺析水廠自動投藥控制系統.華東交通大學學報，2001.9.
透鏡設計范文6
在中國女攝影家協會第四屆會員優秀作品展中，我們欣賞到了100多幅來自全國各地女攝影家的優秀攝影作品。這些作品充分體現了在中國女攝影家協會領導下我國女性攝影事業的飛速發展和取得的巨大成就。這些大量，集中、優秀的女性攝影作品，選材大致上分為紀實攝影、人文攝影、風光攝影、生態攝影四大方面，我們將分門別類地將這些作品選登于本欄目中與大家分享，并逐一題材地簡析女攝影家的攝影作品關于立意選材、細節語言、表現手法等方面的特色。
本期我們為讀者奉上的是中國女攝影家協會第四屆會員優秀作品展中的紀實類題材的作品及其特色簡析。
紀實攝影，是以記錄生活現實為主要訴求的攝影方式，都是來源于生活和真實，如實反映我們所看到的，換句話說，紀實攝影有記錄和保存歷史的價值，所以，紀實攝影具有作為社會見證者的獨一無二的資格。按主題內容劃分，可分為若干類，如重大事件類、百姓生活類和科研勘察類等等。
紀實攝影是平衡人類生活機制中不能缺少的一種手段。雖然不能企望它徹底改變歷史，但它卻一直在推動著歷史，平衡著歷史演進過程中那經常傾斜的杠桿。紀實攝影的魅力在于拍攝者對于這個復雜世界細微的觀察。它需要拍攝者有廣博的知識準備，以獲得敏感的觀察力。更需要拍攝者在知識背景下獲得正確的人文態度與立場。它表現攝影家對環境的關懷，對生命的尊重，對人性的追求……
立意選材方面，女攝影師與男攝影師對同一事件的抓拍，視角往往是不一樣的。更多時候，男攝影師關注時代風貌，見證歷史；女攝影師關注日常生活、聚焦民生，在她們的鏡頭中，表現老人、婦女、兒童的題材較為常見，而普通人“日常生活”的狀態恰恰最能反映一個時代的實質。
比如拍攝一張表現城市建設規劃成就的片子，男攝影師可能選擇航拍的角度，從空中俯拍整座城市高樓林立，綠樹成蔭的景象，比較宏觀；在女攝影家王周稀作品《逝年》中，則是以一座嶄新的建筑為背景，拍攝一棟正在拆除的舊樓，立意樸實無華卻耐人尋味，新舊對比的選題帶著濃郁的感彩。“逝年”作為標題也更加詩意，為作品增色不少，這表現出了作為女攝影師的柔美和對生活的依戀，這就是“以小見大”。再比如要表現頑強奮戰在抗震救災第一線的救援人員，男攝影師可能比較直觀地拍攝在廢墟中尋找幸存者的場景；而在女攝影家袁美芳作品《歇息》中，拍攝的則是女護士們在辛苦忙碌的救護工作間隙累得倒在一起休息的畫面，溫暖感人，委婉、含蓄。
再來談談細節語言。這可以說是女攝影師最擅長的部分。紀實攝影是對自然環境的關注、對人文環境的關注，更是對現實意義的追求。一張好的紀實攝影照片，首先就要有細節。可是在生活中，細節往往小得讓你視而不見，或者轉瞬即逝。女攝影師與生俱來細膩的情感、敏銳的觀察力，在紀實攝影中發揮得淋漓盡致，是她們讓全社會看到很多被遺忘、被隱藏、被忽視的美麗片段。例如女攝影家明雪影作品《鐵匠鋪》當中，其焦點對準的是近處的暖壺、茶杯和小凳，將遠處鐵匠師傅煉鐵的場景作為背景虛化處理，這樣的視覺對比告訴觀眾作品主要表現的是鐵匠的日常生活而非勞作場面。而暖壺發黑，茶杯掉漆、小凳破舊的細節寫滿了歲月的痕跡，從側面告訴觀眾這是一位老鐵匠，不是說年齡大，年齡和要表現的主題無關，說的是他的職業生涯應該很長了，我們可以揣測他擁有嫻熟的打鐵技能，豐富的實踐經驗，他在這個早已熟悉的環境中默默無聞地工作著，生活著。又如在女攝影家潘漢美作品《理發》中，從散落的一撮撮頭發的細節中我們得知，主人公小男孩一定是好幾個月沒有理發了，所以才表現出因為怕疼而皺著眉、張著嘴，偏著頭的動作表情。拍攝者將這些細節捕捉得很到位，我們甚至可以從他張著嘴的動作中聽到小男孩的怪叫。
