آموزش لنز پرایم 200 میلیمتری (بخش A): بارگذاری، بررسی، و اجرای Ray Trace پایه
1. مقدمه
یک لنز پرایم لنزی با فاصله کانونی ثابت است، در مقابل لنز زوم که فاصله کانونی آن بهطور پیوسته تغییر میکند (نگاه کنید به ??). لنزهای پرایم در عکاسی و سیستمهای تصویربرداری بهطور گسترده استفاده میشوند زیرا طراحی آنها میتواند حول یک فاصله کانونی مشخص بهینه شود: در مقایسه با یک زوم با مشخصات مشابه، لنز پرایم اغلب از نظر اپتیکی سادهتر است، معمولاً دیافراگم قابل استفاده بزرگتری پشتیبانی میکند، و برای اندازه و هزینه مشابه عملکرد خارج از محور تمیزتری ارائه میدهد. در این آموزش از یک لنز پرایم 200 mm بهعنوان یک تمرین «خواندن پرتوها» مبتنی بر هندسه استفاده میکنیم: هدف یک تابع merit نیست، بلکه یادگیری این است که چگونه بهسرعت جایگذاری نادرست استاپ، برش ناخواسته پرتوها، و صفحه آشکارساز با موقعیت نادرست را تشخیص دهید.
در این آموزش از یک لنز پرایم 200 mm برای نشان دادن نحوه بررسی یک لنز عکاسی چندعنصری در نمای سهبعدی، اجرای یک ray trace پایه، و تفسیر کیفی خروجی استفاده میکنیم. هدف «امتیازدهی» به لنز با یک تابع merit نیست؛ بلکه یادگیری نحوه خواندن هندسه و مسیرهای پرتو است تا بتوانید بهسرعت برش پرتو، جایگذاری نادرست استاپ، و حساسیت خارج از محور را تشخیص دهید.
روند کار در این آموزش مشابه رویه استاندارد در طراحی اپتیکی حرفهای است: پیش از معرفی هرگونه بهینهسازی یا تابع merit کمی، ابتدا یک مدل لنز بهصورت هندسی با بررسی مسیرهای پرتو، موقعیت استاپ، و رفتار آشکارساز اعتبارسنجی میشود. اگر یک مدل این بررسیها را رد کند، متریکهای عددی بیمعنا خواهند بود.
2. بارگذاری مثال لنز پرایم 200 mm
از پنجره اصلی روی New simulation کلیک کنید. این کار کتابخانه شبیهسازی را باز میکند (??). روی Ray tracing دوبار کلیک کنید تا وارد مثالهای اپتیکی شوید (??), سپس Prime 200mm lens (یا 200mm prime lens) را انتخاب کنید و یک پوشه کاری انتخاب کنید (برای مثال پوشه home شما).
3. جهتیابی در صحنه سهبعدی و اجرای ray trace پایه
پس از بارگذاری، Optical Workbench باید نمایی مشابه ?? باز کند. محور اپتیکی از چپ به راست امتداد دارد. در سمت چپ باید یک یا چند منبع نور (سبز) ببینید، در وسط عناصر لنز (سطوح شیشهای رنگی)، و در سمت راست یک صفحه آشکارساز (بنفش).
برای این طراحی میتوانید به آن بهصورت «اپتیک جلویی» بهعلاوه یک «بخش پشتی» نزدیک آشکارساز فکر کنید: نکته کلیدی در بخش A صرفاً شناسایی (i) عناصر اصلی لنز، (ii) شیء دیافراگم/استاپ، و (iii) صفحه آشکارساز است.
برای بررسی صحنه از ماوس استفاده کنید: روی پسزمینه سیاه بکشید تا نما بچرخد و فاصله عناصر را بررسی کنید. هدف این است که پیش از اجرای شبیهسازی بتوانید استاپ و آشکارساز را بهصورت بصری پیدا کنید.
روی Run simulation (مثلث آبی در نوار ابزار اصلی) کلیک کنید. پس از پایان اجرا باید پرتوهایی را ببینید که از منابع عبور کرده، از کل مجموعه لنز عبور میکنند، و به صفحه آشکارساز میرسند.