Erori în optică, sfârșitul formularului

Aberațiile sistemelor optice - erori sau erori ale imaginii în sistemul optic, cauzate de deformarea fasciculului din direcția în care ar trebui să meargă într-un sistem optic ideal.

Aberațiile pot fi descrise atât geometric, cu ajutorul unei figuri pe plan, cât și pe baza reprezentărilor de undă optică (deformarea unui val de lumină). Ambele moduri de descriere sunt interdependente, descriu aceeași stare și diferă doar sub forma descrierii. De regulă, dacă lentilele au aberații mari, atunci este mai ușor să le caracterizezi cu valorile aberațiilor geometrice și dacă sunt mici, apoi pe baza reprezentărilor de optică a undelor.
Aberațiile pot fi împărțite în monocrom. adică inerente grinzilor monocrome de raze, cromatice (culoare), precum și difracție.
Aberațiile monochrome:
- sfere aberante sferice;
- comă;
- astigmatism;
- curbarea câmpului de imagine (suprafață);
- distorsiune.
Pentru fotograf, în principiu, nu este necesar să cunoaștem natura acestor fenomene, deoarece producătorul modern de lentile le minimizează în diferite moduri. Și putem înțelege doar un lucru - cu cât obiectivul este mai scump, cu atât este mai bine făcut. Deși unele idei despre aberații sunt utile. Luați în considerare următoarele imagini.

Aberația sferică a unei lentile se datorează faptului că suprafețele sale refractare sunt îndeplinite de grinzi separate în diferite unghiuri. Din această cauză, razele mai îndepărtate de axa optică sunt refractate mai puternic și formează punctele lor de dispariție îndepărtate din planul focal (matricea camerei).
Aberațiile sferice, sursa de lumină devine un inel.

Erori în optică, sfârșitul formularului

Coma se manifestă prin faptul că fiecare segment al sistemului optic oferă o imagine a unui punct luminos sub forma unui inel. Centrele inelelor nu coincid, astfel încât impunerea lor, adică imaginea punctului, dată de sistem ca întreg, ia forma unui spot asimetric împrăștiat. În sistemele optice complexe, care de obicei sunt corectate împreună cu aberațiile sferice prin selectarea lentilelor. Sistemele optice cu aberație corectată comotonică și sferică sunt numite aplanate. Dacă, în timpul fabricării sistemului, una dintre suprafețe este descentralizată, coma distorsionează imaginile și acele puncte situate pe axa sistemului optic.
Coma, cromatină și puțin astigmatism.

Erori în optică, sfârșitul formularului

Erori în optică, sfârșitul formularului
Astigmatismul este cea mai dificilă aberație pentru explicații simple și, în general, mai ales că nu avem nevoie de ea. Diafragma nu afectează în nici un fel valoarea sa. Prin urmare, ca și alte aberații, astigmatismul este corectat prin selectarea curburii suprafețelor și a grosimii componentelor optice, precum și a golurilor de aer între ele.
Erori în optică, sfârșitul formularului

Erori în optică, sfârșitul formularului
Curbura câmpului de imagine este o aberație, în urma căreia imaginea unui obiect plat se află pe o suprafață concavă sau convexă a lentilei. Această aberație produce o claritate inegală de-a lungul câmpului imaginii. Prin urmare, atunci când partea centrală a imaginii este focalizată brusc, marginile acesteia nu vor fi focalizate și nu vor fi afișate clar. Dacă setați claritatea la marginile imaginii, partea sa centrală va fi neclară. Dacă curbura nu este corectată corect, o astfel de lentilă are, de obicei, un astigmatism mai mare, care afectează în mod negativ calitatea imaginii.
Erori în optică, sfârșitul formularului

Erori în optică, sfârșitul formularului
Distorsiunea este o încălcare a asemănării dintre obiect și imaginea sa. Acesta este cel mai important caz practic. Liniile drepte sunt reprezentate prin curbe, cu excepția celor care se află în același plan cu axa optică. De exemplu, imaginea pătrată, care traversează centrul axei optice este dată de pernă (pernă distorsiunea, perna) cu o distorsiune pozitivă, iar tipul de butoi (distorsiune butoi, tambur) atunci când negativ. Corectată de selecția lentilelor și a altor elemente ale sistemului optic atunci când se dezvoltă. Dacă este prezent în imaginea digitală, poate fi programată fix.
Distorsiune pe un obiectiv Canon cu unghi larg de 8 mm.
Erori în optică, sfârșitul formularului

De fapt, tipurile de aberații monocromatice nu au loc separat unele de altele, dar se observă o combinație a tuturor aberațiilor. De exemplu, efectul "bokeh" poate fi numit rezultatul unei sferice + curbură a câmpului + cromaticitate. Asta este, trebuie să se înțeleagă că aberațiile sunt minime în apropierea axei optice (centrul lentilei) și cresc pe măsură ce se îndepărtează de ea. Astfel, efectul aberațiilor crește, pe măsură ce deschiderea relativă a lentilelor crește și foarte repede. În consecință, realizarea bine cunoscută a profunzimii câmpului cu cusătura diafragmei se datorează cutoff-ului zonei cu cele mai mari aberații. deschidere puternică Cu toate acestea, prea puternic pentru a conduce compact la fenomenul de difracție a luminii, care din nou va reduce DOF (adâncimea câmpului spațiului de formare a imaginii), prin undele de dispersare a luminii.

Erori în optică, sfârșitul formularului
Aberațiile cromatice se bazează pe dispersia de lumină care trece prin sistemul optic (o lentilă fotografică, binoclu, un microscop, un telescop etc.). În acest caz, lumina albă se descompune în razele sale de culori constitutive, ca urmare a faptului că imaginile obiectului în culori diferite nu coincid în spațiul imaginii. Aberațiile cromatice duc la scăderea clarității imaginii și, uneori, la apariția pe ea a contururilor colorate, a benzilor, a petelor pe care subiectul nu le are. Distingeți între cromaticitatea situației și creșterea cromatinei.

Ultima aberație de difracție apare datorită

Erori în optică, sfârșitul formularului
difracția luminii pe diafragmă și cadrul obiectivului fotografic. Aberația de difracție limitează rezoluția unei lentile fotografice. Unul dintre cele mai simple și comune exemple de viață de zi cu zi este un CD sau DVD. Dar nu uitați - influența aberațiilor deja știe să se oprească, toate lentilele moderne sunt corectate și luminate.

Sfârșitul.
Dacă cineva are corecții și completări, ar fi interesant să citești.
Voi încerca să răspund la orice întrebare :)

Articole similare