场曲 (Field Curvature)

场曲(Petzval 场曲)是指平面物体通过透镜系统成像时,其像面不是一个平面,而是一个弯曲的表面(曲面)。这意味着如果屏幕是平坦的,你无法同时使得图像的中心和边缘都清晰:当中心合焦时边缘会模糊,反之亦然。这在显微镜和广角摄影中是需要重点校正的问题。

01.像面弯曲模拟 (Petzval Surface Simulation)

焦点 F
仿真渲染引擎 v1.0正向追踪开启

典型光斑图 / 成像视图 (Characteristic View)RENDER_CTX: field-curvature

场曲程度 (Curvature Intensity)0.50

02.物理特征

Petzval 和定理

场曲主要取决于透镜的焦距和折射率。对于多透镜系统,总场曲是各透镜场曲的代数和。

平场设计 (Flat-field)

现代相机镜头通过复杂的透镜组合(平场物镜)来尽可能抵消场曲,以便在平铺的光学传感上获得全屏锐利的图像。

物理小贴士

  • 实际像平面为一个凹陷或凸出的旋转准抛物面(Petzval面)。
  • 平坦的感光原件上表现为:中心清晰时边缘模糊,或边缘清晰时中心模糊。
  • 通过引入特殊厚度的平场镜(Field Flattener)或利用正负透镜组匹配折射率消除。

核心教学公式

1/RP = -n ∑ (1 / nifi)