五棱鏡五角棱鏡(jìng)的原理

五棱鏡又名五角棱鏡、五角(jiǎo)分光棱鏡(jìng),五(wǔ)棱鏡是光學反射棱(léng)鏡的一種,五棱鏡是有五個反射麵(miàn)的光學(xué)棱鏡,可以將入射的光線偏轉90°。進
入的光線在棱鏡裏麵反射兩次,使方向改變90°,不(bú)但不會倒置,也不會改(gǎi)變影像的偏手(shǒu)性,普通的直角棱鏡則會倒置影像與改變偏手性。
五角(jiǎo)棱鏡在校準係統中是極其有用的,因為他們可以非常精確(què)地規範直角,並且分別地規範入射角度(dù)。射線從一麵射(shè)入,在棱鏡內部經曆(lì)兩次270度的反射後會在毗鄰的另(lìng)一麵射出。

棱鏡小的

目前五(wǔ)棱鏡的使用範圍很廣泛,在(zài)單反(fǎn)相(xiàng)機中(zhōng)五棱鏡(屋頂型五棱鏡)是一種常見的使用光學元件,而在建築施工測量中會使用到雙五棱鏡
(兩個五棱鏡頂對頂結合在一起)和一個鉛(qiān)垂線用來標出正確的角度。

五棱鏡的曆史

1948年,有一個廠商在相機頂上畫了一個圈,東德蔡司(也叫耶納蔡司,是2戰之後美蘇分(fèn)裂德國的產物)生產了史(shǐ)上第一台五棱鏡平(píng)視取景單反相機Contax S,

它最終確立(lì)了135單反相機(jī)的典型結構,一個鏡頭,有一個反光(guāng)鏡,然後有一塊五棱(léng)鏡將光路回轉了一下,一方(fāng)麵將俯視光路變成平視,另一方麵將取景的像左右正過來(lái)

(俯視取景的時候像是左右相(xiàng)反的),目前最先進的數碼單反(fǎn)相機,從取景的基本結構上來講,與它1948年的先祖完全沒有區別的。

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五棱鏡的結(jié)構

  五棱鏡內的反射並非由完全內反射造成,由於光束是以少於臨界(jiè)角進入,兩個反射麵是鍍上反射物(wù)料以(yǐ)造成鏡麵的反射效果,
而兩個傳遞麵則(zé)鍍上防反光塗層以減(jiǎn)低(dī)反射。五(wǔ)棱鏡(jìng)第5麵(miàn)則在光學上不會被使用,現代相機上使用的五棱鏡則常常會(huì),
在反射麵上以(yǐ)真空鍍膜技術鍍上一(yī)層銀膜並且在外麵覆蓋黑(hēi)色的(de)保護塗層以加強反射效果。
  
理論上講,五棱鏡的反射(shè)視野率是(shì)100%的,不過限於成本(běn)和機內空間還有(yǒu)產品(pǐn)的市場定位等等原因,
大多數單反相機的視野(yě)率並不會做(zuò)到100%(取景器視野(yě)率也是區分專業和準專業機身的一個標(biāo)杆),近年來在廠商(shāng)喪(sàng)心(xīn)病狂的削減成本的做法下(xià),
還出現了以五麵鏡代替(tì)五棱鏡組成光路的單反相機,這種相機的取景器常常會顯得比較暗淡,不如五棱(léng)鏡那麽明亮。

五棱鏡的原理

  五棱鏡的原理是(shì)在棱鏡(jìng)內部的反射不是全(quán)反射造成的,

因(yīn)為入射光線在反射時的角度小於臨界角,也就是全反射的最小角(jiǎo)度,

所(suǒ)以兩(liǎng)個反射麵都要鍍成(chéng)反射鏡麵;入射與出攝的麵則要鍍上防反射膜以減少反射。

第五個麵雖然沒有用到,但與兩個反射麵的夾角都是鈍角(大於直角(jiǎo)的內(nèi)角)。

  五棱鏡的變型是屋頂型五棱(léng)鏡,通常使(shǐ)用在單反相機(jī)內。在這種(zhǒng)情(qíng)況下,因為透鏡聚焦後投映(yìng)在機身上的影像會旋轉180°,
所(suǒ)以在焦點後由平麵(miàn)鏡反射至五棱鏡的光束還需要改(gǎi)變影像方向的左右關係,經由替換其中一(yī)個反射麵成為屋(wū)頂型的反射麵可以完成這項改變。
替換的屋頂型棱鏡的二(èr)個(gè)表麵互相垂直(zhí)成90°交會,會改變影像的偏手性。

 

五麵鏡和(hé)五棱鏡的區別

  五麵鏡用的是鏡麵反射,五棱鏡用的是全反射。鏡麵反射(shè)用(yòng)的是鍍銀的麵(miàn),肯定有光損失。而全反射完全沒有光損(sǔn)失。
所以五棱鏡一定比五麵鏡亮,一(yī)般(bān)五麵鏡隻能做到五棱鏡的80%亮度。這基本上是五棱鏡唯一的優勢了。
  光在同一種介質中(zhōng)傳播時,是以直線方式進行傳播的。隻有從一種介質達到另一種介質表麵時,才會出現透(tòu)射,反射及(jí)折射現象。
當光線投射到五麵鏡取景器的某一麵鏡表麵時,事實上是先從空氣介質進入玻璃(lí)介質,然後再從鍍銀反射(shè)麵返回到玻璃介質,最後通過玻璃(lí)介質再從新透射回空氣介質當中的。

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  這個過程在(zài)五麵鏡取景器取景時,需要循環五次才能完成影像光路回轉。即使是製作麵鏡的玻璃透射率再高,也難免光(guāng)線通過玻璃時被吸收掉(diào)一部分。
所以經過多次吸收(shōu),取景(jǐng)器的(de)取景亮度必然會減弱。而五棱鏡取景器的反射光路雖然與之相同,但(dàn)由於始終是在同一介質中傳播,所以取景亮(liàng)度相對就要高許多
  用五(wǔ)麵鏡作為單反機取景器的優點是,有利於減輕相機重量,而且(qiě)成本與(yǔ)五棱鏡相比相對較低,所以一些普及型單反相機時有(yǒu)采用。這種取景器的缺(quē)點是(shì),
取景亮度較低,而且穩定性(xìng)相對較差(chà),應盡量避免劇烈震動。正是由於上述原因,所以大多數中檔以上的單反相機(jī),都仍然采取實心五棱鏡的取景(jǐng)方(fāng)式。
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