当我还是一名年轻的工科本科生时，我总是发现光学是一门非常令人困惑的学科。不仅仅是方程，还有几百种不同的定义，哪怕是最简单的光学系统。一些概念，如曲率半径、f数和焦点很容易理解，而另一些概念，如主平面、附加像差和塞德尔像差则比较复杂。

在今天的文章中，我想谈谈光学系统中的一些基本定义，特别是基本点。如果您是一个有经验的光学工程师，这些定义将会很熟悉，但是如果您希望与光学工程师一起工作，这些定义可能会帮助您更好地理解和交流设计过程。

我们将在厚透镜的帮助下开始我们的定义。厚透镜是指不忽略透镜厚度的透镜。当使用厚透镜时，我们假定光线在两个不同的表面上发生折射。我们更喜欢使用厚镜片，因为它能给我们更好的效果(即使它比薄镜片更复杂)。

乍一看，图1看起来相当吓人(至少我记得在学校时是这样感觉的)，但我们将耐心地描述图中的每个元素。

基点帮助我们定义光学系统的象性质。基点可用于构造近轴区域物体在空间中的任意点的图像。近轴区域是围绕系统对称轴的区域。我们有三对基点:主点、节点和焦点。

主面和主点。

让我们从主平面开始(图1中横跨H1和H2的垂直线)。主平面是我们假设发生折射的一个假想平面。想象一条平行于光轴的入射光线，它的路径延伸到第一个透镜表面之外。对于平行入射光线，我们可以找到出射光线路径(即被透镜的第二表面折射后经过像焦点的光线路径)。光线的路径会一直延伸到它们相交为止。我们对不同的入射平行光线重复这个过程(每条光线都在不同的高度)，相交的点就是主平面。主平面对于定义系统的光学特性至关重要，因为物体和图像与前后主平面的距离决定了系统的放大倍数。主点是主平面与光轴的交点。

节点分

节点有一个有趣的特性，当光线入射其中一个节点时，折射出的光线会看起来像是来自另一个节点。我们可以说，节点以单位角放大度定义了一个位置。它们还可以帮助我们定义透镜的光学中心——节点射线与光轴相交的地方。

焦点

在光学系统中，我们有前后焦点,有效的焦点,它们是相似的，但又不一样。我们首先要定义什么是焦点。焦点有一个特性，任何穿过它的光线，一旦穿过光学系统，就会平行于光轴出现。类似地，任何平行于光轴的光线通过光学系统将会聚到焦点。

前后焦点(BFL1和BFL2)是沿光轴从透镜表面到焦点的距离。有效焦距是从节点到焦点的距离。

顶点

图1中的顶点V1和V2是透镜穿过光轴的物理点。这些可测量的点可以帮助我们设置镜头的位置。所以，在很多情况下，基数点使用顶点作为参考点。

最后的话

希望这些简短的解释能帮助您下次阅读光学系统的描述，或者如果您正在开发一个光学系统，您可以更好地交流需要修改的参数。如果你想让我浏览其他光学定义，请在评论中告诉我。我希望能收到你的来信。