Ограничение световых пучков в объективах.

Ограничение световых пучков, проходящих через оптическую систему обусловлено наличием диафрагм.

Апертурная диафрагма – ограничивает пучки лучей идущие и точки предмета находящейся на оптической оси.

Входной и выходной зрачки – это может быть сама апертурная диафрагма так и ее изображение. Изображение ирисовой диафрагмы через переднюю линзу – входной зрачок, через заднюю группу линз – выходной.

Диафрагма поля зрения или полевая диафрагма – это кадровое окно перед пленкой (или сейчас это сам светоприемник- матрица).

Виньетирующая диафрагма - При прохождении широких наклонных пучков на край изображения, часть этих пучков срезается этой диафрагмой. (как я поняла это может быть компендиум, бленды, оправы линз и тому подобное, нужно спросить на консультации)

Афокальные системы Кеплера и Галалея.

АФОКАЛЬНАЯ СИСТЕМА (от греч. a — отрицательная частица и фокус), оптическая система, фокусное расстояние которой бесконечно велико. Афокальные системы применяют для устранения аберрацией оптических систем.

Зрительная труба представляет собой оптический прибор, предназначенный для рассматривания глазом весьма удаленных предметов. Она состоит из объектива и окуляра; они схематически представлены тонкими линзами, хотя это тоже системы линз. В зрительных трубах объектив и окуляр располагаются так, что задний фокус объектива совпадает с передним фокусом окуляра.

Расположение объектива и окуляра в зрительной трубе: задний фокус объектива F1 совпадает с передним фокусом окуляра F2

Объектив дает действительное уменьшенное обратное изображение бесконечно удаленного предмета в своей задней фокальной плоскости; это изображение рассматривается в окуляр, как в лупу. Если передний фокус окуляра совпадает с задним фокусом объектива, то при рассматривании удаленного предмета из окуляра выходят пучки параллельных лучей, что удобно для наблюдения нормальным глазом в спокойном состоянии. Но если зрение наблюдателя несколько отличается от нормального, то окуляр передвигают, устанавливая его «по глазам». Путем передвижения окуляра производится также «наводка» зрительной трубы при рассматривании предметов, расположенных на различных не очень больших расстояниях от наблюдателя.
Объектив зрительной трубы должен быть всегда собирающей системой, окуляр же может быть как собирающей, так и рассеивающей системой. Зрительная труба с собирающим (положительным) окуляром называется трубой Кеплера (а), труба с рассеивающим (отрицательным) окуляром — трубой Галилея (б). Объектив 1 зрительной трубы дает действительное обратное изображение удаленного предмета в своей фокальной плоскости F E. Расходящийся пучок лучей из точки E падает на окуляр 2; так как эти лучи идут из точки E в фокальной плоскости окуляра, то из него выходит пучок, параллельный побочной оптической оси EO (O – центр линзы) окуляра под углом ω' к главной оси.

Попадая в глаз, лучи эти сходятся на его сетчатке и дают действительное изображение источника.
(В случае галилеевой трубы (б) глаз не изображен, чтобы не загромождать рисунка.) Угол ω — угол, который составляют с осью лучи, падающие на объектив.
Труба Галилея, нередко применяемая в обычном театральном бинокле, дает прямое изображение предмета, труба Кеплера — перевернутое. Вследствие этого, если труба Кеплера должна служить для земных наблюдений, то ее снабжают оборачивающей системой (дополнительной линзой или системой призм), в результате чего изображение становится прямым. Примером подобного прибора может служить призменный бинокль. Преимуществом трубы Кеплера является то, что в ней имеется действительное промежуточное изображение, в плоскость которого можно поместить измерительную шкалу, фотопластинку для производства снимков и т. п. Вследствие этого в астрономии и во всех случаях, связанных с измерениями, применяется труба Кеплера.

Нормальные, широкоугольные и длиннофокусные объективы.

Что нам на этот счет пишет Ландсберг –

Широкоугольные, у которых углы поля зрения(2w) превышают 60 градусов

Длиннофокусные, у которых фокусные расстояния превышают приблизительно трехкратную величину линейных полей изображения. (f больше 3D’)

Нормальные (универсальные), у которых все три характеристики не достигают указанных значений. (три характеристики – это – относительное отверстие е – 2.8(не больше, то есть не 1,8); угол поля зрения не превышает 60 градусов; и фокусное расстояние не больше трехратной величины линейных полей изображения)

Осталось выяснить, что такое линейное поле изображения…

Поле изображения объектива - полный круг, занятый изображением в фокальной плоскости объектива.

Поле изображения может измеряться как в угловой мере (в градусах) - угловое поле, так и в линейной мере - линейное поле, которое может быть задано диаметром поля, или шириной и высотой формата, или его диагональю.

(думаю это может пересекаться с вопросом №27, поэтому см. вопрос 27.)

Дополнение:

2w – угол поля зрения – удвоенный угол между оптической осью и лучом идущим с края предмета в центр входного зрачка.

(также см. вопросы 15, 27, 6 и 3(может быть и не смотри))

Геометрическое эффективное отверстие. (мне кажется, что вопрос не корректен, потому что вроде бы есть отдельно геометрическое относительное отверстие и отдельно эффективное относительное отверстие, но вообще не ясно)

(также см. вопрос 28 про относительное отверстие)

Мы знаем, что относительное отверстие объектива – это отношение диаметра входного зрачка к фокусу объектива. Относительное отверстие – это энергетическая характеристика объектива. (это было из лекций, далее из интернета, то есть, не обязательно верно)

Различают два понятия относительного отверстия - геометрическое и эффективное.

Величина геометрического относительного отверстия определяется отношением максимального диаметра действующего отверстия объектива к его фокусному расстоянию,

Так как при определении геометрического относительного отверстия не учитываются потери света в линзах объектива, происходящие за счет поглощения в толще стекла и отражения от поверхностей, граничащих с воздухом, то фактическая светосила или эффективное относительное отверстие всегда меньше геометрического на величину, равную сумме всех видов потерь света в объективе. В объективах сложной конструкции, имеющих большое количество линз, потери могут достигать значительной величины, составляющей иногда 30-40%, и ими нельзя пренебрегать при определении экспозиции. Учитывая это обстоятельство, в настоящее время на всех киносъемочных объективах обозначения величин относительных отверстий на шкалах диафрагм наносятся в значениях эффективных относительных отверстий, и только на фронтальном кольце оправы указывается величина полного геометрического отверстия. На шкалах диафрагм объективов некоторых иностранных фирм указываются и геометрические и эффективные значения. В этом случае цифры, соответствующие эффективным отверстиям, наносятся красной краской, а геометрическим - белой.

Дата добавления: 2015-08-17