成像系统光照度（相机成像辐射传输）。余弦辐射体、孔径角、光通量

2024-05-03 01:20:09

1.余弦辐射体（朗伯辐射体）

朗伯辐射体指辐射源各方向上的辐射亮度不变，辐射强度随观察方向与面源法线之间的夹角θ的变化遵守余弦规律的辐射源。（来自360百科）
"余弦辐射体"的发光表面可以是本身发光的表面,也可以是本身不发光,而由外来光照明后漫透射或漫反射的表面.绝对黑体就是理想的余弦辐射体。

余弦辐射体各个方向的光亮度相同。

2.孔径角

（来自wiki）一个透镜的孔径角是从焦点朝着透镜望去，孔径所占的角度a：

3.光通量和孔径角θ

入瞳：相机中限制入射光的结构，只有能经过入瞳的光才能真正进入相机的光学系统。
出瞳：相机中限制出射光的结构。

我们在研究成像系统时，需要获得入瞳的光通量。

这里如果看不懂的话，可以去看一下二郎之前的博文
https://so.csdn.net/so/search/s.do?q=立体角&t=blog&u=a6333230

我们获得了入瞳处的光通量，由于传输过程中的衰减，出瞳处的光通量为

τ为光透射率。
我们得到了光通量，对总的光进行了描述。在我们研究光到相机像素点（CMOS）时，我们需要求成像平面每个点的光照度。
我们在求照度时，需要注意是两种情况，成像的点是轴上点还是轴外点

轴上点的光照度

轴外点的光照度

这里的公式就可以解释相机暗角的问题了。
公式来自（工程光学，郁道银，82，成像系统像面的光照度）

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