超廣角的鏡頭
關注創建者：墨光科技 創建時間：2020-03-16
超廣角的鏡頭的實例教程
課程六十四：超廣角鏡頭設計
廣角鏡頭是一種焦距短于標準鏡頭、視角大于標準鏡頭、焦距長于魚眼鏡頭、視角小于魚眼鏡頭的攝影鏡頭。廣角鏡頭又分為普通廣角鏡頭和超廣角鏡頭兩種。
本文展示的就是如何通過對 Dsearch 宏進行限制來搜索出一個合理的超廣角鏡頭的初始結構并對其進行后續優化完善。
下面將給出一個案例：
1. 波段：VIS
2. FNUM=3.2
3. 像高：y=3.38mm
4. 視場角：2w=170°
5. 焦距：f=2.2
6. 后焦：BFL=8mm
7. 總長：VL=16mm
搜索宏文件：
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搜索出的初始結構：
SPEC 鏡頭數據列表：
將第一片透鏡的前后表面曲率半徑進行固定，分析鏡頭的結構是否合理，如下圖，可以發現第六，第七片透鏡的距離過近導致結構錯誤，通過修改 ACC 命令行來控制相對位置,后執行優化。
展開 課程四十一：設計一個超廣角的鏡頭
如何使用 DSEARCH 設計廣角鏡頭。 如果在 DSEARCH 文件的 SYSTEM 部分中輸入廣角的規格，則很可能沒有任何可以實現的初始結構，原因很簡單，光線無法通過。DSEARCH 可以糾正某些光線故障，但通常無法優化此類系統。
在這種情況下，有一個相當簡單的方法可以很好地實現：首先畫出一個前端，將光束轉換成一個角度較小的光束，然后從那里開始，用 USE CURRENT 聲明該部分。下面是一個例子：
我們想設計一個半視場角為 92.4 度的鏡頭，F 數為2.0。我們將使用塑膠制作非球面透鏡。首先，我們必須創建一個可追跡的前端。
我們從一個含兩個鏡片組的簡單系統開始，并指定用于廣角的物體類型 OBD，并在表面5上聲明一個近軸光闌。我們從一個中等角度開始，比如50度，然后，使用 WorkSheet? 滑塊，給元件一些負的光焦度，并將它們向右彎曲。當看起來效果很好時，增加 OBD 視場角，以這種方式繼續，直到我們達到所需的92.4度角。
展開 鏡頭現在是實際的塑料材料，如圖所示。
最后精進
現在進行最后的精進。在WS 中，輸入行 CSTOP WAP 2
廣角鏡頭的衍射圖案
我們做得怎么樣？讓我們看看場上的衍射圖案。轉到 MPF 對話框，選擇“顯示”視覺外觀，然后單擊“執行”。結果，如圖所示，在整個視場都是完美的。
如何使用DSEARCH?設計廣角鏡頭。 如果在DSEARCH 文件的SYSTEM部分中輸入廣角的規格，則很可能沒有任何可以實現的初始結構，原因很簡單，光線無法通過。 DSEARCH可以糾正某些光線故障，但通常無法優化此類系統。
在這種情況下，有一個相當簡單的方法可以很好地實現：首先畫出一個前端，將光束轉換成一個角度較小的光束，然后從那里開始，用USE CURRENT聲明該部分。下面是一個例子：
我們想設計一個半視場角為92.4度的鏡頭， F / 2.0。 我們將使用塑膠制作非球面透鏡。 首先，我們必須創建一個可追跡的前端。
我們從一個含兩個鏡片組的簡單系統開始，并指定用于廣角的物體類型OBD，并在5上聲明一個近軸光闌。我們從一個中等角度開始，比如50度，然后，使用WorkSheet?滑塊，給元件一些負的光焦度，并將它們向右彎曲。 當看起來效果很好時，增加OBD視場角，以這種方式繼續，直到我們達到所需的92.4度角。
展開 如何使用DSEARCH?設計廣角鏡頭。 如果在dearch文件的SYSTEM部分中輸入廣角的規格，則很可能沒有任何可以實現的初始結構，原因很簡單，光線無法通過。 DSEARCH可以糾正某些光線故障，但通常無法優化此類系統。
在這種情況下，有一個相當簡單的方法可以很好地實現：首先畫出一個前端，將光束轉換成一個角度較小的光束，然后從那里開始，用USE CURRENT聲明該部分。下面是一個例子：
我們想設計一個半視場角為92.4度的鏡頭， F / 2.0。 我們將使用塑膠制作非球面透鏡。 首先，我們必須創建一個可追跡的前端。
我們從一個含兩個鏡片組的簡單系統開始，并指定用于廣角的物體類型OBD，并在5上聲明一個近軸光闌。我們從一個中等角度開始，比如50度，然后，使用WorkSheet?滑塊，給元件一些負的光焦度，并將它們向右彎曲。 當看起來效果很好時，增加OBD視場角，以這種方式繼續，直到我們達到所需的92.4度角。
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案例說明
廣角魚眼鏡頭在全景監控、虛擬現實、無人機環視、車載輔助駕駛和科學觀測等超大視場成像領域得到廣泛應用。該類鏡頭通過極短焦距與特殊投影設計，可實現接近或超過180°的寬視場成像。魚眼鏡頭通常采用多組非球面或自由曲面透鏡，以校正大視角下的像差并控制畸變；在需要時還可引入衍射光學元件（DOE）以提升成像質量并減輕結構重量
應用場景
廣角魚眼鏡頭在全景監控、虛擬現實、無人機環視、車載輔助駕駛和科學觀測等超大視場成像領域得到廣泛應用。該類鏡頭通過極短焦距與特殊投影設計，可實現接近或超過180°的寬視場成像。魚眼鏡頭通常采用多組非球面或自由曲面透鏡，以校正大視角下的像差并控制畸變；在需要時還可引入衍射光學元件（DOE）以提升成像質量并減輕結構重量。在本案例中，將通過設計一個典型的廣角魚眼鏡頭
高保真建模路徑：
（1）畸變函數：（如 fisheye、Mei、F?Theta、EUCM 等）源自具體鏡頭標定，能描述像素偏移；
（2）多項式系數模型：捕捉畸變隨徑向變化的非線性，用于語言和超廣角鏡頭；
（3）LUT（查找表）方式：直接復刻真實標定點映射，將任意復雜畸變精準還原。
隨著生活水平的提高，人們對自身安全越來越重視，安防監控領域也隨之發展，監控鏡頭被廣泛用于大家的生產和生活當中。在安防項目里，廣角攝像機體現出了它強大的優勢，能夠輕松實現同一時間監控更大的區域。
同時，由于湖泊海洋研究者、水產養殖者對水域監控的需求，水下鏡頭的研究也在不斷發展。與陸地鏡頭相比，水下監控鏡頭面臨著光線被水吸收、水下雜質對光產生強烈散射等各類問題，這些都會影響鏡頭最終的成像結果
課程六十四：超廣角鏡頭設計
廣角鏡頭是一種焦距短于標準鏡頭、視角大于標準鏡頭、焦距長于魚眼鏡頭、視角小于魚眼鏡頭的攝影鏡頭。廣角鏡頭又分為普通廣角鏡頭和超廣角鏡頭兩種。
本文展示的就是如何通過對 Dsearch 宏進行限制來搜索出一個合理的超廣角鏡頭的初始結構并對其進行后續優化完善。
下面將給出一個案例：
1. 波段：VIS
2.
一加 Ace 3 還搭載一顆 112° 超廣角鏡頭和一顆 4cm 微距鏡頭，可以滿足各種創意拍攝需求。
該機采用“新一代超光影影像系統”，首發索尼 LYT-808 主攝，以及 1/2 英寸 64MP 的豪威 OV64B 潛望長焦、48MP 索尼 IMX581 超廣角鏡頭，前置 32MP IMX615 鏡頭。
課程四十一：設計一個超廣角的鏡頭
如何使用 DSEARCH 設計廣角鏡頭。
下圖是一個超廣角鏡頭設計的例子。
這是鏡頭文件：
光闌位于表面9上，并且由WAP 2選項很好地填充。讓我們看一下表面上的足跡，它顯示來自全視場的光線：
這肯定不是一個均勻的方格！采用“光線瞄準”的那些程序以錯誤的方式分布填充該孔徑，根據該點處的實際光線密度改變每條光線的有效光焦度。
影像方面也很有看點，主攝搭載5000萬像素IMX890超感光大底傳感器，成片色彩豐富，且應對各種光線場景的能力極大的提升，副攝則是800萬像素的超廣角鏡頭，取景更廣。
前置則是與索尼聯合定制的IMX709傳感器，將傳統RGGB升級為RGBW像素陣列，提升60%傳感器感光能力，在暗光場景下人像更清晰，還支持懸停自拍。
