渐晕现象

在理想情况下，轴上点和轴外点的光束都受孔径光阑的限制，有基本相同的光束孔径角，如果视场不太大，整个视场的像面照度基本均匀。然而在实际光学系统中，轴外点成像光束往往受其他光学零件通光孔的限制，结果是轴外点的光束孔径角比轴上点的小得多。这是因为要使轴外点也以充满入射光瞳的光束成像时，那些远离孔径光阑的透镜需要有相当大的直径，并且对全孔径轴外光束校正好像差也非常困难。因此，为了改善轴外点的成像质量、也为了光学零件的横向尺寸不特别大，常用适当减小某几个透镜直径的方法来对轴外光束作必要的限制。这种轴外点发出充满入射光瞳的光束被某些光学零件部分拦截而不能全部通过光学系统的现象，称为光束渐晕。轴外点离光轴越远，拦截现象（即渐晕）越严重，结果是视场外围的像面照度大大降低。光学系统对机器视觉应用的重要性对于尺寸测量，采取理想的打光方式，采集到的图像边缘清晰，特征明显，很容易提取到目标轮廓信息，可以使用简易快速的算法测量，得到结果。当然，绝大部分光学系统都允许存在一定程度的渐晕。

光学系统对机器视觉应用的重要性

机器视觉是自动化的一部分，是一门涉及人工智能、计算机科学、图像处理、模式识别等前沿技术的行业，综合电气、机械、光学、计算机软硬件等各方面的技术，把图像中的特***息通过一定的算法提取出来，进行处理并加以理解，终应用到实际工程中。因为目标信息包含在图像中，所以图像本身的质量对整个视觉系统而言就成为了关键所在。理想光学系统理想光学系统是能产生清晰的、与物完全相似的像的成像系统。

早期的折射望远镜，由于是以单块的凸透镜作为物镜，因此会有严重的色差，即由不同颜色（不同波长）混合的星光构成的图像会呈现为彩色的光斑，像的清晰度很低。当时的解决办法就是尽量减小物镜表面的曲率，这样能有效减小色差，这样做的缺点也是显而易见的，由于物镜曲率减小，其焦距和镜筒的尺寸必须拉得很长，这就导致在17世纪到18世纪上半叶流行的都是这样用起来极不方便的长镜身望远镜。光学系统一个光学系统除了要考虑高斯光学的有关问题，诸如物像共轭位置、放大率、转像和转折光路等以外，还需考虑成像范围的大小、成像光束孔径角的大小、成像波段的宽窄以及像的清晰度和照度等一系列问题。