Выходной зрачок оптической системы

В выражениях (3.7)—(3.12) фигурируют такие величины, как длина волны, радиус выходного зрачка оптической системы, расстояние между плоскостями выходного зрачка системы и гауссова изображения. Для того чтобы иметь возможность сравнивать между собой оценки качества изображения по различные критериям (что необходимо в п. 3.3), перейдем в этих выражениях к оптическим единицам, т. е. введем следующие нормированные величины [c.89]

Фурье-преобразование над h(x, у) осуществляется оптически с помощью линзы. Транспарант с записью х, у) можно получить как с помощью ЭВМ в результате аналитического расчета распределения комплексных амплитуд поля в изображении точечного объекта по распределению поля в выходном зрачке оптической системы, так и обычным фотографированием этого распределения. Второй способ проще и обладает достаточной точностью для большинства применений, связанных с обработкой изображений. [c.247]

Рис. 2.35. Входной и выходной зрачки оптической системы. Луч, проходящий через О и, называется главным. Апертура >4 не отделяет пучка лучей от аксиальных точек. Если предмет О расположен достаточно далеко от оси, то выходной зрачок выглядит частично освещенным, что показано на врезке (на рисунке справа вверху). Такое частичное освещение называют виньетированием. 1 — плоскость предмета 2 — входной зрачок 3 — первая поверхность 4 — последняя поверхность 5 — выходной зрачок б — плоскость изображения 7 — ограничитель 8 — прошедший пучок.

Так как сигнал фотоумножителя в конечном счете управляет электронным лучом в кинескопе 8, то на экране кинескопа воспроизводится изображение объекта. Катод фотоумножителя располагается в выходном зрачке оптической системы, которым здесь является апертурная диафрагма конденсора. Это делается для того, чтобы при движении луча по препарату световое пятно в зрачке оставалось все время неподвижным, а менялась лишь его интенсивность. Таким образом, исключается влияние неравномерной по площади чувствительности фотокатода. [c.77]

Все сферы сравнения с данным центром кривизны равноправны, поэтому сферу сравнения для фронта, перемещающегося из одного положения в другое, можно соответственно переносить. Поперечные размеры фронта сокращаются, углубления и впадины сближаются, причем ширина их уменьшается, а высота остается прежней. Это значит, что фронт волны и сферу сравнения можно выбирать на любых расстояниях от центра О, например, отнеся фронт волны к входному или выходному зрачку оптической системы, к той или иной поверхности линзы или зеркала. [c.22]

В общем случае надо сказать диаметр выходного зрачка оптической системы, т. е. диаметр той действительной или мнимой диафрагмы, которая ограничивает пучок выходящих из системы лучей. [c.24]

Таким образом, освещенность изображения фона ослабевает, а освещенность изображения звезды возрастает. Здесь учитывается то, что диаметр зрачка глаза равен или больше диаметра выходного зрачка оптической системы D (зрительной трубы). Если же D, аD, то D = == TD,. [c.345]

Указанный недостаток можно устранить, если приемник излучения расположить в выходном зрачке оптической системы. При отсутствии в такой системе виньетирования плоскость выходного зрачка оптической системы будет иметь одинаковую освещенность, следовательно, при любом положении источника излучения светочувствительная поверхность приемника будет освещена равномерно. [c.313]

На рис. 243, а показана схема для исследования объекта 4, расположенного в пучках параллельных лучей между компонентами 2 и 6. Для изменения спектрального состава излучения источника 1 в схеме предусмотрен светофильтр 3. При выделении узкого спектрального интервала необходимо применение интерференционного светофильтра, который целесообразно устанавливать в параллельных пучках лучей. Приемник излучения 7 может быть размещен либо в плоскости изображения источника (или вблизи нее), либо в плоскости выходного зрачка оптической системы. Для изменения потока излучения в оптической схеме используют компенсатор 5—5, выполненный, например, в виде двух клиньев, образующих при их взаимном перемещении плоскопараллельную пластину переменной толщины. Это позволяет получить нейтральный свето- фильтр переменной плотности. [c.316]

Схема для регистрации перемещения бесконечно удаленного объекта дана на рис. 245. Изображение объекта с помощью объектива 1 образуется в задней фокальной плоскости, где установлено анализирующее устройство 2. Конденсор 3 собирает поток излучения от источника на светочувствительной поверхности приемника излучения 4, который может быть расположен, например, в плоскости выходного зрачка оптической системы. В зависимости от положения изображения источника относительно оптической оси системы изменяется поток излучения, проходящий через анализирующее устройство, следовательно, изменяется сигнал, сни-. маемый с приемника. [c.317]

Выходной зрачок оптической системы 94 [c.441]

T. e. выходное изображение когерентной оптической системы описывается как свертка входного сигнала и когерентной функции рассеяния. Последняя определяется обобщенной функцией зрачка оптической системы [9] [c.48]

Действующая или апертурная диафрагма оптической системы это — световое отверстие, ограничивающее проходящие через систему световые пучки. Для отыскания действующей диафрагмы необходимо построить изображение всех световых отверстий системы в пространстве предметов и выбрать из них то, на изображение которого опирается наименьший телесный угол с верщиной в центре предметной плоскости. Этот телесный угол называется апертурным углом оптической системы и обозначается через 2и. Изображения действующей диафрагмы в пространстве предметов и в пространстве изображений называются соответственно входным и вы,-ходным зрачками оптической системы. В выходном зрачке визуальной оптической системы помещается глаз наблюдателя. Так как диаметр диафрагмы глаза в зависимости от освещенности меняется в пределах от 2 до 8 мм, то для полного использования глаза целесообразно делать выходной зрачок таких оптических систем диаметром не менее 7—8 мм. [c.233]

Диафрагма поля зрения оптической системы — световое отверстие, больше других ограничивающее поле зрения этой системы, т. е. световое отверстие, на изображение которого в пространстве предметов опирается наименьший телесный угол с вершиной в центре входного зрачка. Этот угол называется углом поля зрения оптической системы и обозначается через 2W. Изображения диафрагмы поля зрения в пространствах предметов и изображений называются входным и выходным окнами оптической системы. [c.233]

Отметим, что соотношение типа (2.16) можно получить для любой другой системы оптически сопряженных плоскостей, не обязательно связанной с выходными зрачками элементов. Однако при оценке аберрационных искажений изображения, формируемого системой, необходимо знать области изменения зрачковых и полевых координат. При этом оказывается, что только в плоскости выходного зрачка системы (и во всех плоскостях входных и выходных зрачков элементов системы) область, через которую проходят лучи, формирующие изображение, — область изменения зрачковых координат — не зависит от положения точки изображения (предмета), т. е. от области изменения полевых координат. Независимость зрачковых и полевых координат в плоскости зрачка заставляет во всех расчетах пересчитывать суммарные аберрации именно в эту плоскость. По этой же причине координаты точки поверхности (плоскости), на которой рассматривают аберрации, были заранее названы зрачковыми. Следует отметить, что независимость координат в плоскости выходного зрачка соблюдается только в первом приближении. На самом деле размеры и форма области в плоскости выходного зрачка, которую занимают лучи, равномерно заполняющие входной зрачок, могут сильно изменяться при удалении полевой точки от оси. Это явление, получившее название аберрационного виньетирования, особенно важно для широкоугольных объективов [39], которые в настоящей книге не рассматриваются. [c.57]

В теории оптических систем эффективную погрешность длины пути принято оценивать по расстояниям отделяющих волновой фронт точечного источника вблизи выходного зрачка реальной системы (с аберрациями) от сферического волнового фронта, формируемого идеальной системой (без аберраций). Тем самым, при оценке аберраций сферический волновой фронт идеальной системы выступает в качестве сферы сравнения. Если ввести в плоскости выходного зрачка полярную систему координат с [c.158]

Если известны положение и диаметр апертурной диафрагмы, то ее параксиальное изображение в обратном ходе лучей через предшествующие части оптической системы (ход лучей справа налево) или апертурная диафрагма, расположенная в пространстве предметов, называется входным, зрачком оптической системы. На входной зрачок опирается конус световых лучей, выходящих из осевой предметной точки и проходящих через оптическую систему. Изображение апертурной диафрагмы в прямом ходе лучей через последующие части оптической системы (ход лучей слева направо) или апертурную диафрагму в пространстве изображений называют выходным зрачком, [c.94]

При использовании точечного излучателя угол рассеяния появляется за счет дифракции 2со X/D, где X — длина волны света D — диаметр входного зрачка оптической системы прожектора, равный диаметру D выходного зрачка (система принята тонкой). [c.182]

Простейшая схема фотоэлектрической системы с приемником излучения, расположенным в выходном зрачке, должна иметь два компонента. Принципиальная схема такой системы, состоящей из тонких компонентов, представлена на рис. 242. Источник излучения 1 с помощью первого компонента проецируется в плоскость полевой диафрагмы. Угловой размер источника, соответствующий полю оптической системы в пространстве предметов, или угловое поле оптической системы, в пределах которого может перемещаться источник излучения, составляет 2а. Второй компонент оптической системы — коллектив — проецирует выходной зрачок первого компонента в плоскость выходного зрачка всей системы, где расположена светочувствительная поверхность приемника 2. [c.313]

Входным зрачком называется то из действительных отверстий или их изображений, которое сильнее всего ограничивает входящий пучок, т. е. видно под наименьшим углом из точки пересечения оптической оси с плоскостью предмета. Выходным зрачком называется отверстие или его изображение, ограничивающее выходящий из системы пучок. Очевидно, входной и выходной зрачки являются сопряженными по отношению ко всей системе. [c.320]

Входной зрачок (зрачок входа) — изображение апертурной диафрагмы в пространстве предметов. Выходной зрачок (зрачок выхода) — изображение апертурной диафрагмы в пространстве изображений. Апертурная диафрагма может находиться в пространстве предметов, т. е. перед оптической системой, и тогда она сама будет служить зрачком входа если она будет находиться в пространстве изображений, т. е. позади системы, то она будет служить зрачком выхода. Она определяет угол раскрытия прямолинейно ограниченного конуса, внутри которого распространяется свет угол этого конуса обычно обозначают 2н, где — апертура, причем произведение синуса и на показатель преломления среды перед оптической системой называют числовой апертурой. [c.92]

Необходимый компонент оптической системы — апертурная диафрагма, которая ограничивает телесный угол пучка лучей, образующих изображение предметного источника. Все элементы системы формируют изображения апертурной диафрагмы. Те нз них, которые находятся в пространстве предмета и изображения, называют входным и выходным зрачками системы [45]. Изображение апертурной диафрагмы, формируемое г—1-й поверхностью, назовем входным зрачком для i-ro элемента, а следующее ее изображение, формируемое t-м элементом — его выходным зрачком (одновременно это входной зрачок для г+ 1-го элемента). Координаты точки в плоскости входного зрачка обозначим II,, в плоскости выходного — Ч - Они связаны линейным увеличением в зрачках Y/ S = уД , Пг==У,- Чг Расстояния от вершины поверхности до входного и выходного зрачков обозначим и (правило знаков то же, что и для s. y Для t l выполняются соотношения, полностью аналогичные (2.12), [c.54]

Добавочные члены пятого порядка, возникающие при пересчете аберраций из плоскости t-ro выходного зрачка в плоскость i1-го выходного зрачка, также будут выражаться через сумму по всем элементам от первого до i-ro включительно. Пересчитывая эти члены в плоскость выходного зрачка системы (что уже делается в соответствии с проективным преобразованием аргументов) и суммируя опять по всем элементам, кроме первого (в плоскости его выходного зрачка не возникает еще никаких добавочных членов, так как на этот элемент падает идеальная сферическая волна), найдем формулу для угловых аберраций пятого порядка оптической системы, состоящей из элементов с плоскими поверхностями (например, дифракционные линзы на плоскопараллельных подложках) [c.64]

Наиболее полную информацию о точечном изображении дает функция распределения комплексной амплитуды, получаемая с помощью интеграла Френеля — Кирхгофа на основе Волнового фронта, формируемого оптической системой в ее выходном зрачке. Однако фазовые соотношения в этом распределении важны лишь при наложении изображений соседних точечных источников, т. е. для протяженного объекта, да и то, если освещение в высокой степени когерентно, поэтому в оптике при оценке качества рассматривают обычно функцию рассеяния системы и оптическую передаточную функцию. Первая представляет собой распределение интенсивности света в точечном изображении. Известно, что при отсутствии аберраций для осесимметричной оптической системы это распределение является так называемой [c.81]

Существенный недостаток, ограничивающий возможности использования критерия (S),— значительная трудоемкость его вычисления. Действительно, даже если вид функции Фл(р, 6) известен, получение критерия Е 8) требует вычисления четырехкратного интеграла, как это следует из выражений (3.3), (3.4). Кроме того, при оптимизации оптических систем непосредственный результат расчета — направляющие косинусы лучей в выходном зрачке системы, т. е. не функция Фл(р, 0), а ее производные, и объем вычислений еще больше возрастает. Конечно, время, необходимое для получения Е 8) на современных быстродействующих ЭВМ, ничтожно (доли секунды), однако, когда эту операцию приходится повторять многократно, она выливается в часы машинного времени, что делает критерий концентрации энергии неприемлемым. Совершенно ясно, что для решения задач оптимизации оптических систем необходим менее трудоемкий, но достаточно хорошо коррелирующий с Е(8) критерий оценки качества изображения. [c.86]

Если мы имеем дело с системой, формирующей изображение типа показанной на рнс. 7.23, то выражение для взаимной интенсивности в изображении можно получить, рассуждая так же, как и при выводе выражения (7.2.17). Рассмотрим выходной зрачок оптической системы, формирующей изображение, как эквивалентный новому некогерентному источнику, и применим к этому источнику теорему Ван Циттерта — Цернике. Для области изображения, в которой интенсивность постоянна, взаимная интенсивность принимает вид [c.334]

Следовательно, субъективная яркость изображения в вооруженном глазу будет значительно падать в ср,авне-нии с таковой при наблюдении невооруженным глазом в отношении квадратов диаметров выходного зрачка прибора к диаметру зрачка глаз ,. Поэтому важным является доведение диаметра выходного зрачка оптической системы до диаметра зрачка глаза. То видимое увеличение телескопической системы, при котором диаметр выходного зрачка равен диаметру зрачка глаза наблюдателя, называется нормальным увеличением. Такое увеличение обычно имеют зрительные трубы, предназначенные для исполь зования при плохих условиях освеш,енности, (сумерки и т. п.), например призменный бинокль БПВ 7x50, имеющий диаметр выходного зрачка 7,1 мм. [c.344]

Фотографический объектив может оказаться составной частью сложной оптической системы, например объектив для съемки картины, даваемой телескопической системой в этом случае входным зрачком фотообъектива служит выходной зрачок телескопической системы. В некоторых приборах световые пучки ограничиваются реальной диафрагмой, которая должна служить входным зрачком фотографического объектива и находиться впереди него (например, в проекционных системах типа Эйдофор , в которых решетка служит входным зрачком для проекционного объектива). Такие объективы по виду напоминают вторую половинку симметричных (или почти симметричных) светосильных объективов, ио их коррекция более сложна по следующим причинам. Как неоднократно указывалось, симметричность по отношению к плоскости диафрагмы в сильной степени облегчает исправление таких аберраций, как кома, дисторсия и хроматическая разность увеличений поскольку в объективах с вынесенным зрачком первая половинка отсутствует, приходится принимать специальные меры для исправления этих аберраций. Исправление комы и второго хроматизма обычно не представляет особых трудностей, ио полное исправление дисторснн требует усилий и в большинстве случаев не может быть полностью осуществлено. [c.315]

Для определения значения а х- обратимся к рис. 141. Источник света с прямоугольной излучающей площадкой размером схЬ помещен в передней фокальной плоскости оптической системы, представленной в виде бесконечно тонкой линзы. Освещаемый предмет находится на большом расстоянии р от оптической системы. Поэтому sin о а ЬЦ2р), где D — диаметр входного зрачка оптической системы, который во многих случаях можно принять равным диаметру D выходного зрачка. [c.180]

Вывести выражение для освещенности, даваемой любой оптической системой на расстоянии I, в форме Е = KBSIP (формула Манжена), где К — коэффициент пропускания оптической системы, S — площадь выходного зрачка системы, В — яркость источника. [c.890]

Обычно считают, что распространенле оптического излучения от входного зрачка к выходному достаточно точно описьшается геометрической оптикой, и дифракционные эффекты в оптической системе можно не учитывать. Тогда действие оператораХ о. с г редставляется в виде [c.47]

Частным случаем является безаберраиионная дифракционно-ограни-ченная оптическая система, для которой функция зрачка является действительной, т. е. волновые аберрации г ) = 0. Тогда фильтрующие свойства оптической системы полностью определяются размером ее выходного или входного зрачка [c.49]

Оператор O. .K. (оптическая система когерентная). В ЯОО ПАСМ этот оператор отсутствует, поэтому параметры, входящие в формуляр требуют пояснения. DL1 и DL2 - отрезки, определяющие в метрах расстояние от плоскости предмета до плоскости входного зрачка и от плоскости выходного зрачка до плоскости изс бражения. DW - вещественный параметр, с помощью которого задается, цтина волны излучения. Формуляр имеет вид [c.201]

РАСТРОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — класс оптич. систем, составным элементом к-рых является растр. Наличие растра образует в системе множество входных в выходных зрачков, смежно расположенных и действующих совместно в формировании оптич. изображения. Такие системы обладают рядом специфич. свойств, таких, как множащее, пвтегрирующеа, анализирующее. [c.294]

В общем случае в оптических системах формирования изображения имеется диафрагма, которая регулирует способность системы собирать свет. Эта апертурная диафрагма, нередко помещаемая между различными линзовыми элементами систем, неизбежно приводит к возникновению дифракции. Со стороны объекта (т. е. источника) эта апертура называется входным зрачком, а со стороны изображения-выхос)ньш зрачком. На языке инструментальной (приборной) оптики зрачки являются, таким образом, изображениями апертурной диафрагмы, построенными в пространствах объекта и изображения. А определенная уже в разд. 2.2 апертурная функция, представленная в координатной системе пространства изображения, называется выходной) функцией зрачка. [c.35]

Тот же результат можно получить, последовательно преобразуя аберрации от элемента к элементу и каждый раз добавляя искажения, вносимые очередной поверхностью системы. Формула (2.16) математически выражает важный для теории третьего порядка факт в этом порядке аберрации системы можно выразить в виде суммы аберраций составляющих ее элементов, заданных в их выходных зрачках и пересчитанных в выходной зрачок системы путем соответствующих масштабных изменений зрачковых и полевых координат. Для получения столь простой формы суммарных аберраций аберрации элементов были заданы в плоскостях их выходных зрачков (сопряженных плоскостях), а не на поверхностях самих элементов (которые оптически не сопряжены). [c.57]

Выражение (3.2) представляет собой дифракционный интеграл Кирхгофа — Френеля в приближении дифракции Френеля (первая экспонента — амплитуда волнового поля, сформированного оптической системой в ее выходном зрачке, вторая — фре-нелевский множитель) со всеми вытекающими отсюда ограничениями [24]. [c.84]

Установим связь лучевых критериев с характеристиками аберрированной сферической волны, формируемой оптической системой. Направляющие косинусы луча, проходящего через точку с координатами , т) выходного зрачка, [c.93]

Современные трубы Галилея. В последние десятилетия неоднократно делались попытки усовершенствовать бинокль Галилея. Простота оптической системы бинокля, его оправ, малые габариты, а следовательно, дешевизна и удобство в обраш ении обеспечивают этой категории телескопических систем большой спрос. К сожалению, возможности ее ограничены ь алостью угла поля зрения, вызванной большим расстоянием от выходного зрачка трубы (т. е. изображения объектива окуляра) до глазного зрачка и тем более до центра враш,еиия глазного яблока. Вследствие малости угла поля зрения можно придавать трубам Галилея лишь -небольшие увеличения от 2 X (телескопические очки) до 4 х. При больших увеличениях у наблюдателя создается впечатление, что он смотрит через узкую длинную трубку (по выражению некоторых авторов, через замочную скважину ). Трубы Галилея уступают призменным биноклям по всем показателям, за исключением простоты и дешевизны, в связи с чем делались неоднократные попытки увеличить их угол поля зрения. [c.194]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...