当我还是一名年轻的工科本科生时，我总是觉得光学是一门非常令人困惑的学科。不仅仅是方程，还有上百种不同的定义，即使是最简单的光学系统也有。一些概念，如曲率半径，f数，和焦点很容易理解，而其他的，如主平面，假设，和塞德尔的像差更复杂。

在今天的文章中，我想谈谈光学系统的一些基本定义，特别是基点。如果你是一个有经验的光学工程师，这些定义将会很熟悉，但是如果你想和光学工程师一起工作，这些定义可能会帮助你更好地理解和交流设计过程。

我们将借助厚透镜来开始我们的定义。厚透镜是指那些透镜厚度不被忽略的镜片。当使用厚镜片时，我们假设光线在两个不同的表面发生折射。我们更喜欢使用厚镜片，因为厚镜片能给我们更好的效果(即使它比薄镜片更复杂)。

乍一看，图1看起来很吓人(至少这是我在学校时的感觉)，但是稍微有一点耐心，我们将描述图中的每个元素。

基数点帮助我们定义光学系统的成像特性。基数点可以用来构造近轴区域物体在空间中的任意点的像。傍轴区域是围绕系统对称轴的区域。我们有三对基点:主点、节点点和焦点点。

主要平面和主要点。

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设平面。想象一束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的路径(经过第二透镜表面折射后通过像焦点)。射线的路径延伸，直到它们相交。我们对不同入射的平行光线(每条光线的高度不同)重复这个过程，交点是主平面。主平面是定义系统光学特性的关键，因为它是物体和像从前后主平面的距离决定了系统的放大率。主点是主平面与光轴的交点。

节点分

节点点有一个有趣的性质，当光线入射其中一个节点时，折射的光束会看起来像是来自另一个节点。我们可以说，节点定义了一个单位角放大的位置。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,它们相似但不相同。我们首先要定义什么是焦点。焦点有这样一种特性:任何通过它的光线，一旦通过光学系统，就会平行于光轴出现。类似地，任何平行于光轴通过光学系统的光线将会聚到焦点上。

前后焦点(BFL1和BFL2)是透镜表面到焦点沿光轴的距离。有效焦距是指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。这些是可测量的点，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你下次阅读光学系统的描述，或者如果你正在开发一个光学系统，你可以更好地沟通哪些参数需要修正。如果你想让我了解其他光学定义，请在评论中告诉我。我很乐意听到你的消息。