目前的问题是:自己设计的镜头从分辨率来看还好,但是一跟竞品做对比,就明显看出图像的对比度差了不少,图像整体发白发蒙。
想请教一下大家,这种现象是因为镜头的杂散光消除没做好导致的吗?镜头机械件内部已经做了氧化发黑和加消光螺纹处理。
现在怀疑的一个点是:镜片边缘的涂墨处理只针对了凹面,对于凸面和平面则都没有涂墨。这会不会是一个重要原因?
具体的测试对比如下:
1、分辨率板图像对比(右图为竞品图像)
2、十字叉丝图像对比(右图为竞品图像)
3、圆点图像对比(右图为竞品图像)
站友回复:
196:明显照片发白发蒙,注意杂散光的消除,如果还是难以找到问题点,也有可能是玻璃表面的粗糙度没有达到要求。
fornever24@196:请问杂散光的消除通常有哪些方法呢?我们目前在机械件内部做了氧化涂黑(没用消光漆)和消光螺纹处理。
还有现在怀疑的一个点是:镜片边缘的涂墨处理只针对了凹面,对于凸面和平面则都没有涂墨。这会不会是一个重要原因?
非常感谢回复!
196@fornever24:所有非通光面当然尽量全部做涂黑处理,当然具体还是得做分析后才清楚。消除杂散光的方法主要参考《杂散光抑制与分析》这本书中,里面有系统的理论和解决方法。
天空很蓝:有没有对比照度,照度大的话,除了镜片涂黑,另外就是看能不能在某个镜片那里适当遮挡一些光。
chp:整个像面模糊的比较均匀,不像是镜筒反射杂光引起的,适当减小一下通光口径看看,另外检查一下设计;
2968:有没可能,测一下两个镜头的MTF曲线。轮廓不清晰是不是低频不大行。
Ds12345679:应当是你们的像质低,竞品像质接近衍射极限,你们装配后的结果不好。你对比一下星点像,虽然没有彗差,但是球差严重。能量往一环和二环转移。看一下间隔和中心偏误差。
fornever24@天空很蓝:
关于镜片通光边缘涂墨问题我请教一下:
目前我们加工厂的做法是只在有“凸台”的地方涂墨(见下图1、2、3),对于镜片凸面或者平面这种通常边缘是不涂的。加工厂的说法是“凸台”区域由于是“毛玻璃”粗糙状态,比较容易涂墨;而镜片凸面和平面通常都做成了光面,无法涂覆。
他们的这个说法合理吗?站长你那边的涂墨一般是怎么做的?
图1:
图2:
图3:
fornever24@chp:
嗯,目前的现象确实是整个图像都比较发蒙发白,从分辨率测试的细节来看也能看清最小分辨率。
减小通光口径是为了验证什么呢?
fornever24@2968:
目前主要怀疑的点还是杂散光,不过你说的也有道理,现在图像不是最小分辨率出问题,而是图像特征的边缘过渡像素太多。
我们这边测试仪器有限,能请教一下你是怎么测试镜头MTF的吗?之前试过拍棋盘格图像用Imatest软件的,但是感觉不是很靠谱。
fornever24@Ds12345679:
这个镜头在设计上其实也接近衍射极限了,公差分析下来也跟我们普通的镜头基本类似,没有特别紧的。唯一的区别是这个镜头是高倍的(5X),我们其他低倍的镜头好像没怎么出过这个问题。装配嘛都是一样的方法,所以不清楚问题在哪里
Jarry_chan:我也觉得主要是像质上的差异导致的,虽然杂散光也有一部分影响。你们的像质低应该比竞品低。
从过度像素看,你们的过度像素确实比竞品的多一些,参考下图,右边是竞品的。
以前我对比过分辨率不同的镜头拍出来的效果(倍率一样),你可以参考一下,右边分辨率更好。
fornever24@Jarry_chan:
我感觉不太像是分辨率较差的原因。你看一下我主贴中的第一张分辨率图像,和你展示的分辨率较好和较差的还是有区别的。
Ds12345679:我看了你的3片零件,我估计是偏心差难于控制,你对比一下二者差距。你把两组零件图拍一下,我看看。
fornever24@Ds12345679:
佬你是怎么看出“偏心差难于控制”的问题的?能详细说一下吗?
“两组零件图”是啥意思?竞品镜头的设计我没有的,只能大概贴一下光路图,如下:
Ds12345679:
通过这两个图片估计装配时隔圈不是支在曲面处,这样不能自动锁紧使镜片同心,即使磨边再好,安装也会有间隙,它会使透镜平移。如果是显微物镜,中心偏公差都在微米级。两组放在一起,是看一下,竞品的光学零件的样子,是不是竞品的通光直径比你的大。另一个是否是铜镜框,铜镜框的话是调心后配车的,间隙紧,是正规厂家。
fornever24@Ds12345679:
看了一下机构,我们这边镜片和隔圈的配合基本都是平面对平面的(除了镜片凸面),见下图。
我们不做显微物镜,以远心镜头为主。目前的情况是:对于低倍镜头,一般不存在对比度太差的问题;对于高倍镜头,对比度或多或少都会差点。
按您的意思,是因为镜片和隔圈的配合方式不好导致的?
由于竞品镜头是借样测试的,所以不能拆开看,不过他们的通光确实是大一点的。
leo.7777:看分辨率的话,其实你的镜头并不会差啊,高频的解析度并不会差,只是整体发蒙。
杂散光什么的也不是核心问题。我觉得可以查下,以下几点。
1,镜片的亚斯是否偏大。
2.镜头组装的油污问题。
3,滤片,芯片上是否有灰尘油污等问题。
4,检测下MTF,帮助排查下问题
fornever24@leo.7777:
分辨率这方面我跟您的看法是一致的,高频部分其实还好,有没有可能是低频部分较差导致的呢?
还有为什么不太像是杂散光导致的呢?是因为杂散光通常都是局部的、不会让整个图像都发蒙吗?
关于您提到的这几点,镜片的亚斯和MTF确实是没排查过的,值得看看;油污、灰尘问题应该不是原因,镜片都是干净的;相机的话由于都是用的同一台,所以也不会是这个问题。
leo.7777@fornever24:
低频也不差啊。。
整体给我的感觉是整个画面不通透。
因为没有看到具体的镜头,都只是猜测。
镀膜方面也可以看看
bit_lzg:
看这样子应该是杂散光的问题,你要自己带上结构件做杂散光分析的,软件可以用zemax非序列或者其他照明软件。
另外关于镜筒发黑这件事,不是发黑了就真的黑,你要测一下看看。
fornever24@bit_lzg:
杂散光分析是不是一般用于分析图像中“鬼像”问题的啊?类似这种图像整体发白的现象能有效吗?
还有一个问题:杂散光分析中需要对材质的特性有比较准确的建模后,分析结果才比较有参考性吧?但是我这边以前没有类似的经验,您有相关的仿真分析教程吗?
感谢!
RemyLL:
我之前设计过一个系统 也是像面模糊,减小通光孔径现象改善许多,这样的话算是理论设计的解像力不够还是杂散光比较严重
bit_lzg@fornever24:鬼像问题是镜片有效区域之间的来回反射造成的,这个要模拟。光线在镜筒、镜片无效区域、镜片外边缘等位置的反射、散射也要模拟,这是两个问题。
模拟有准确数据当然最好,没有也没关系,可以做近似。比如发黑的镜筒,通常就可以用一个反射率+高斯散射的模型来模拟,模拟完你能看到趋势,然后根据实际情况来一起分析。
镜筒发黑,你可以用一束激光照射发黑的金属表面,然后观察、测量光线的反射、散射情况,近似就好。
总的来说就是很多参数你可以做近似处理,不用很精准,在软件上模拟进行定性分析,是能看出很多问题的。
hs123xxx:先测一下镜片反射率是否达标吧
拍摄的时候加个黑罩子,来确认下是不是视场外光线进入物镜导致的杂散光。
fornever24@RemyLL:
如果单纯减小通光孔径的话,镜头的分辨率不也下降了吗?
hs123xxx@fornever24:
从你的第三张图片来看,你黑色的部分其实不是很黑。但是从第一张图看,分辨率也还不错,那就证明你的像差并不会很大,那对应的弥散斑并不至于导致图三这么大的圆斑对比度下降,所以不是像差原因,所以图三对比度差是杂散光原因,整个成像面上有一定亮度,而且这个亮度还挺均匀的。然后,从你的光学结构示意图来看,角度也不是特别大,如果镀膜正常的话,二次反射就比较小,打到物镜筒上散射概率也不大。
所以如果是视场外的光,可能就直接打到物镜筒表面,直接散射了。
至于竞品,不排除人家做了消光设计。有拆解分析过光机结构吗
fornever24@hs123xxx:
因为竞品是借样的,所以没有拆解看过内部的结构。
您对这个镜头成像的分析我觉得挺有道理,跟我目前想的差不多。
按照您的意思,是不是主要排查以下几点:
(1)单个透镜的整体透过率是否有问题。目前我们图纸上要求的是透镜单个表面反射率<0.5%,这种要求应该不算差吧?
(2)镜头内部的消光做的是否到位。目前镜头内部做了消光螺纹以及氧化发黑(没有涂消光漆),最近也在镜筒内壁贴了消光绒布,但是改善不大。
(3)排查外部杂光的干扰情况。这个会做一下测试,看看效果如何。
RemyLL@fornever24:
理论的解像力极限是降低了,但是实际测试的结果,缩小口径,光晕改善,解像力会提升。
编辑:黄飞
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