理想光學系統(tǒng)

理想光學系統(tǒng)是能產(chǎn)生清晰的、與物完全相似的像的成像系統(tǒng)。光束中各條光線或其延長線均交于同一點的光束稱為同心光束。入射的同心光束經(jīng)理想光學系統(tǒng)后，出射光束必定也是同心光束。入射和出射同心光束的交點分別稱為物點和像點。

理想光學系統(tǒng)具有下述性質(zhì)：①交于物點的所有光線經(jīng)光學系統(tǒng)后，出射光線均交于像點。反之亦然。這一對物像可互換的點稱為共軛點。②物方的每條直線對應像方的一條直線稱共軛線；相對應的面稱共軛面。③任何垂直于光軸的平面，其共軛面仍與光軸垂直。④對垂直于光軸的一對共軛平面，橫向放大率為常量。研究理想光學系統(tǒng)上述物像兩方一一對應關系的理論稱為高斯光學。首先由德國科學家C.高斯在1841年的著作中闡明。實際上不存在真正的理想光學系統(tǒng)。共軸球面系統(tǒng)在近軸條件下可近似滿足理想光學系統(tǒng)的要求。

視場光闌是光學系統(tǒng)中決定其成像范圍的一個光孔。在有中間實像平面的系統(tǒng)（例如開普勒望遠鏡和顯微鏡）和有實像平面的系統(tǒng)（例如攝影系統(tǒng)）中，視場光闌都設置在這種像平面上。視場光闌被其前面的光學零件在物空間中所成的像稱為入射窗，它對入射光瞳中心所張的角度是所有光孔像中者，這個角度稱為視場角。同樣，視場光闌被其后面的光學零件在像空間所成的像稱為出射窗。入射窗、視場光闌和出射窗也是共軛的。當視場光闌設置在實像平面或中間實像平面上時，入射窗和出射窗分別與物平面和像平面重合，此時視場有明晰的邊界。在無實像或中間實像平面的場合，例如眼睛通過放大鏡或伽利略望遠鏡觀察時，系統(tǒng)中也總有一個零件，它的通光孔徑起著限制視場的作用，上述二情況中，放大鏡本身孔徑和望遠鏡物鏡的孔徑就是決定可見視場范圍的視場光闌。顯然，此時入射窗不與物平面重合，無明晰的視場邊界。

像差

透鏡（或透鏡組）所成的像與原物面貌不是準確相似的現(xiàn)象。由于物點發(fā)出的光線與透鏡主軸交角太大，離軸較遠或透鏡材料的折射率隨光的波長而變等原因造成。像差大小反映成像品質(zhì)的優(yōu)劣。像差主要有7種；對單色光有5種，即球差、彗差、像散和像面彎曲及畸變。對于復色光還有兩種色差，即軸向色差和垂軸色差。盡量消除或減少這些像差是設計光具組的一項重要任務。

除了上面兩種系統(tǒng)外，反射望遠鏡還有其他的光學系統(tǒng)，一些 大型的反射望遠鏡一般由多種光學體統(tǒng)構成，以便根據(jù)不同的需要進行切換。軍事領域是目前的光學技術應用為廣泛、深入的領域，涵蓋了從紫外到紅外全部電磁波波段，以及從光的產(chǎn)生、傳輸、探測、處理到光與物質(zhì)的相互作用等光學技術應用。光學鏡頭是安防視頻監(jiān)控的核心部件，對成像質(zhì)量起著關鍵性作用。當前安防監(jiān)控高清化、智慧化升級，推動光學鏡頭技術快速革新?！?br />