色差儀顧名思義就是用來檢測產(chǎn)品色差的儀器。說到色差其實(shí)在不同行業(yè)色差的定義也是不同,色差儀所檢測的色差是指工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品視覺對比差異,而不是我們平時看電視、拍照片與事物之間的差異。為了更好的使用和了解儀器我們現(xiàn)在系統(tǒng)學(xué)習(xí)一下色差的不同定義。
首先我們要知道什么是色散,光學(xué)材料的折射率不但與材料本身的物理性質(zhì)有關(guān),還與光線的波長有關(guān)。同一種光學(xué)材料,波長越短、折射率越高。具體的解釋就是在用一種光學(xué)玻璃下,綠色光比紅色光折射率要高,藍(lán)色光比綠色光這是率高。光學(xué)知識里用ne(材料對綠色的e光的折射率)表示材料的折射率,用阿貝數(shù) ve=(ne-1)/(nF-nc)表示材料的相對色散,阿貝數(shù)越高,色散越小。式中F是紅光,e是綠光,c是藍(lán)光。
什么是色差呢,從幾何光學(xué)原理將,在成像中鏡頭等效與一個單片凸透鏡。凸透鏡的焦距,與鏡面兩邊曲率和制造鏡片材料的折射率有關(guān)。由于光學(xué)材料都有色散,對于同一個鏡片,紅光焦距略微長一點(diǎn),藍(lán)光焦距略微短一點(diǎn),這就叫做“色差”。
這里講的是攝影錄像方面的色差,在工業(yè)生產(chǎn)中的色差是指同一批次產(chǎn)品之間或不同批次同一產(chǎn)品由于工業(yè)操作手法不同導(dǎo)致產(chǎn)品之間顏色差異。這種色差會直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量,實(shí)際上色差檢測的原理與上述影像學(xué)中的色差是一樣的都是光線照射在不同物質(zhì)上反射、折射以及漫反射的光線分析的差異。
軸向色差(Axial chromatic aberration)
這個名詞的定義就比較專業(yè)了,它是指在光軸上的位置,因?yàn)椴ㄩL不同產(chǎn)生不同顏色有不同焦點(diǎn)的現(xiàn)象。也就是說在成像是紅色光線焦點(diǎn)比藍(lán)色光線的焦點(diǎn)更遠(yuǎn)離鏡片。這也是為什么色差儀可以顯示紅藍(lán)、黃綠顏色的數(shù)字的原因。在器械矯正時一般是采用不同折射率/色散率的鏡片來進(jìn)行組合,使它們的色差相互抵消。
倍率色差(Chromatic difference of magnification)
指像的周圍因光線波長的差異,所引起的映像倍率之改變。這是一種軸外像差,對像質(zhì)的劣化隨焦距(視場角)增大而加劇,并且不會隨光圈縮小而減少。有效矯正辦法是采用異常/超低色散的光學(xué)玻璃。
軸向色差涉及到成像的焦點(diǎn)距離,引起色彩松散或光斑(flare);而倍率色差別則涉及到成像的大小,在畫面周圍引起色彩錯開,形成擴(kuò)散的彩色條紋,如鑲邊(fringing)現(xiàn)象。色差不僅影響彩色膠片上成像的色彩再現(xiàn),也會減低黑白膠片上成像的解像力。
大多數(shù)色差是指影像學(xué)中的,但是這些知識在色差儀檢測中也是有所應(yīng)用的,主要是我們之前在《熱門積分色差儀原理》也講過它是模擬人眼觀察物體的過程,這個攝像機(jī)成像也是一樣。