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相对孔径

成像仪器中物镜直径D与焦距f的比值。用来描述物镜集光能力的物理量，因为像面上的光通量密度与(D/f)2成正比。相对孔径的倒数称光圈系数，或称F数。摄影镜头都设有可调光阑（俗称光圈），用来调节相对孔径的大小，从而调节感光片上的光通量密度。镜头上刻有一系列的F数，F数每减小原值的2－1/2倍，光通量密度增大2倍。通用的F数系列值为

1，1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22,…

上述各档数值由下式算得（经四舍五入）：11

光圈系数(F数)=(21/2)x

x为正整数，称光圈系数的指数，也叫***值。上述F数系列中相邻两档的数值相差2倍，相应光通量密度相差2倍，***值相差一级。

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。物点的成像光束是一个以物点为顶点，以入射光瞳为底的空间光锥。此光束经过光学系统以后，其结构会发生变化，对于轴对称光学系统（绝大多数系统属这一类），轴上点光束总具有对称性质，但轴外点光束经系统后失去对称。已知两对共轭面位置及放大率，或已知一对共轭面位置及放大率，加上光轴上的两对共轭点，可以确定理想光学系统的成像。

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。光束中各条光线或其延长线均交于同一点的光束称为同心光束。入射的同心光束经理想光学系统后，出射光束必定也是同心光束。这样的光孔称为光阑：前者称孔径光阑或有效光阑；后者称视场光阑。任何光学系统必定存在这样二个光阑。高斯光学中把具体的光学系统抽象概括成由基点和基面组成的系统，物距、像距及焦距均以两个主点为基准计算。物点Q和物方焦点F至物方主点H的距离s和f分别为物距和物方焦距；像方主点H'至像点Q'和像方焦点F'的距离分别为像距s'和像方焦距f'。