Астигматизм и кривизна изображения

Из аберраций второго порядка проявляются кома, астигматизм и кривизна изображения. Наибольшая из них —меридиональная кома — устраняется при расположении зеркала, источника и изображения на круге Роуланда. Наибольшей аберрацией третьего порядка является сферическая, величина которой зависит от апертуры зеркала. В меридиональном фокусе размытие изображения вследствие комы и сферической аберрации равно [49] [c.160]

Астигматизм и кривизна изображения [c.151]

Объектив камеры в спектрографах фокусирует диспергированный пучок лучей в плоскость фотоматериала. Задача, которую должен решать объектив камеры, отлична от задачи объектива коллиматора. Изображения щели — спектральные линии — образуются в фокальной плоскости объектива камеры на значительном расстоянии от оптической оси. Поэтому существенными аберрациями, подлежащими устранению, здесь являются астигматизм и кривизна изображения. Объектив камеры должен быть также исправлен на сферическую аберрацию и кому. Исправить все аберрации трудно и поэтому при расчетах их стараются свести к минимуму. [c.346]

В частном случае, когда исследуются только четыре аберрации сферическая аберрация, кома, астигматизм и кривизна изображения, представим N в следующем виде [c.162]

Использование симметричной схемы особенно эффективно при создании объективов на основе ДЛ, так как одну из четных аберраций — сферическую — всегда можно устранить в каждой из половин, а две другие —астигматизм и кривизну поля — принципиально компенсируются одновременно, следовательно, в третьем порядке все сводится к одному условию компенсации астигматизма. Схема симметричного двухлинзового дифракционного объектива показана на рис. 4.3. При увеличении р = —1 (симметричном ходе лучей) промежуточное изображение формируется в бесконечности, т. е. обратные отрезки s = l/s2= О Следовательно, предмет и изображение находятся в фокальных плоскостях линз объектива, а соответствующие отрезки равны фокусному расстоянию ДЛ — = — Апертурная диафрагма расположена посередине между линзами на расстоянии d/2 от каждой. [c.120]

Рис, 2, в. Эллиптическая фигура рассеяния в плоскости Гаусса, обусловленная изотропным астигматизмом, анизотропным астигматизмом и кривизной полн изображения. [c.476]

Существует группа аберраций, зависящих только от угла поля зрения и не зависящих от апертуры системы это астигматизм бесконечно тонких пучков и кривизна изображений этими пучками, дисторсия и хроматическая разность увеличений. [c.218]

Из предыдущих формул ясно, что с помощью афокального двухлинзового компенсатора можно исправить две аберрации монохроматических лучей, поскольку можио придать параметрам Р и любые значения, кроме — О при Р ф 0 л равно нулю. Обычно при применении компенсатора в параллельных пучках исправляют с( рическую аберрацию и кому всего объектива. Когда компенсатор находится недалеко от плоскости изображений, рационально его использовать для исправления астигматизма и кривизны или одиой из этих аберраций и дисторсии. [c.268]

Для точки вне осн можно руководствоваться такими же соображениями, но допустить несколько большее ухудшение, например до 30—40%, причем здесь ухудшение чаще всего относится не к коме, а к астигматизму и кривизне (из-за наклона плоскости изображения). [c.498]

На рис. 85, а, б, в, г показаны характеристические кривые астигматизма, а кривизны поля как средние кривизны между меридиональной и сагиттальной поверхностями. На рис. 85, б показан график астигматизма системы с плоским полем изображения, а на рис. 85, в астигматизм практически отсутствует, а кривизна поля присутствует. Для достижения плоского поля с хорошим изображением необходимо в оптической системе устранить не только астигматизм, но и, кривизну поля. Оптическая система, свободная от астигматизма и кривизны поля, называется анастигматом. Анастигматы необходимы там, где оптическое изображение рассматривается на плоской поверхности,— фотографический, телевизионный, проекционный объективы. [c.156]

Суммы Зейделя, входящие в формулы аберраций третьего порядка, соответственно определяют различные аберрации оптической системы — сферическую аберрацию 5ц аберрацию кома 5т и 5ху — астигматизм и кривизну поверхности изображения — дисторсию. [c.148]

Астигматизм и кривизна поверхности изображения [c.155]

Таким образом, наличие в оптической системе аберраций астигматизма и кривизны поверхности изображения при условии, что изображение проецируется на плоскость, приводит к нерезкому изображению точек. Эта нерезкость увеличивается по мере удаления точки от оптической оси. Отметим характерные особенности изображения, создаваемого системой, имеющей астигматизм, для случая, когда объектом является двумерная фигура (рис. 122, а). Элементарные меридиональные пучки, изображающие каждую точку в виде линий (рис. 122, б), перпендикулярных к различно ориентированным меридиональным плоскостям, дадут резкое изображение окружности, так как элементарные отрезки меридиональных изображений, налагаясь друг на друга, не нарушат резкости изображения изображения точек, принадлежащих радиусам, будут получаться в виде элементарных линий, перпендикулярных к радиусам, причем длина этих линий будет возрастать по мере удаления от оптической оси. Элементарные сагиттальные пучки будут изображать каждую точку объекта в виде линий, перпендикулярных к различно ориентированным [c.157]

Рис. 123. Графическое представление астигматизма и кривизны поверхности изображений

Астигматизм и кривизну поверхности изображения оптической системы обычно характеризуют величинами г т и г, которые сводятся в таблицы и иллюстрируются графиками. По оси ординат откладывают углы а для главных лучей, выходящих из различных точек предмета, или линейный размер предмета у, а по оси абсцисс — отрезки г т и г . [c.158]

Различные случаи коррекции астигматизма и кривизны поверхности изображения иллюстрирует рис. 123. При наличии в системе астигматизма и кривизны поверхности изображения (под последней понимается средняя кривая г, расположенная между кривыми г т и г ) даже при отсутствии астигматизма (гт = = г ) изображение по полю плоской поверхности получается нерезким (рис. 123, а). На рис. 123, б показан случай исправления кривизны поверхности изображения (гт = —г ) при неисправленном астигматизме. [c.158]

Если исправлены первые четыре монохроматические аберрации (сферическая, кома, астигматизм и кривизна), то изменением положения входного зрачка нельзя влиять на пятую аберрацию — дисторсию. Поясним это. В рассматриваемом случае все лучи наклонного пучка имеют общую точку пересечения в плоскости параксиального изображения (рис. 264), и если дисторсия в системе имеется (В глВ о), то безразлично, какой из лучей будет главным. [c.352]

Проверка на характерные для голографических изображений при изменении масштаба аберрации — астигматизм и кривизну поля — показала, что в пределах точности измерений по методике [127] указанные аберрации отсутствуют. [c.164]

Некоторые соотношения между допустимыми значениями остаточных аберраций и центральным экранированием зрачка. Исследования качества изображения, даваемого оптической системой с экранированным зрачком, удобно выполнить, если произвести классификацию аберраций и представить их независимыми друг от друга. Ограничиваясь четырьмя аберрациями монохроматического света сферической аберрацией, комой, астигматизмом и кривизной поля, найдем для них общий допуск. Выразим N следующим образом [c.163]

Предполагая коэффициенты аберраций всей системы заданными, исправление соответствующих им аберраций производим следующим способом. Коррекция хроматизма положения, сферической аберрации и комы объектива выполняется основными параметрами Р, и С [641 бесконечно тонкого отрицательного компонента после того, как по заданным значениям ag, d , V, L, 0 и 6 будут вычислены по формулам (V.168) коэффициенты S,, Su и Si покровного стекла, фронтальной и зеркальной систем. Исправление астигматизма и кривизны поверхности изображения всего объектива производится параметрами фронтального компонента после вычисления Sjn, Sjy зеркальной системы, отрицательного компонента и 5ц, пок покровного стекла. [c.250]

Второй тип поверхности — концентрическая по отношению к зрачку. На эту поверхность главный луч падает под прямым углом, поэтому она не вносит астигматизма и комы, а имеет только сферическую аберрацию и кривизну изображения. [c.250]

Таким образом, получаем три системы из линз, корригированных на кому, астигматизм и кривизну изображения, которые можно заишфровать в виде следующих сумм [c.382]

Допустимые значения таких аберраций, как кривизна поля изображения, астигматизм и дисторсия, зависят от угловых полей окуляров астигматизм и кривизна изображения для обычных окуляров составляет 3. .. 4 дптр, для широкоугольных окуляров — 5. .. 6 дптр дисторсия для обычных окуляров примерно равна 3,5. ..7%, для широкоугольных — не превышает 10%. Хроматическая аберрация увеличения в зрительных трубах допускается не более 0,5. .. 1%. [c.344]

Назначение проекционной системы — давать увеличенное действительное изображение светящегося или освешенного предмета. Для этого его располагают около главной фокальной плоскости проекционного объектива, могущего перемещаться для резкой наводки. Наиболее распространена проекция диапозитива или чертежа, размеры которых обычно больше размеров проекционного объектива. Последний должен быть исправлен на сферическую и хроматическую аберрации, на астигматизм и кривизну поля. Хороший проекционный объектив приближается по своим данным к фотографическому. [c.336]

Как было уже указано, объективы микроскопа не удовлетворяют условию Пецваля состоя из одних положительных компонентов, образующих сравнительно толстую систему, они обладают брльшим значением суммы Пецваля, около 1—1,2, при фокусном расстоянии единица. Радиус кривизны изображения для достаточно малых углов поля при исправленном астигматизме определяется приближенно формулой R — Ц, где Ц — фокусное расетоя-инё объектива. При больших апертурах величины фокусных расстояний объективов микроскопа порядка нескольких миллиметров и кривизна изображения чрезвычайно велика. Остаточный астигматизм и кривизна высших порядков значительно улучшают картину, но все же кривизна поля настолько велика, что при проекции изображения, даваемого объективом, на чувствительный слой плоской пластинки с помощью обычного положительного окуляра, который еще увеличивает кривизну изображения, [c.417]

Уширение изображения вызывается астигматизмом и кривизной поля. Параболические зеркала позволяют существенно улучшить качество изображения по сравнению со сферическими. Недостатки этой схемы большая потеря энергии из-за виньетирования громоздкость схемы (большие расстояния между двумя вогнутыми зеркалами X 5> 4/). Не исключено вторичное падение света на решетку, причем на выходной щели может фокусироваться неразло-женный свет нулевого порядка, что вызывает неизбежные ошибки в интерпретации экспериментальных данных. [c.386]

Таким образом, главными следствиями децентрнровкн одной поверхности являются кома точки иа осн и наклон изображения. Последний сильнее всего сказывается на краю поля и проявляется в виде поперечной аберрации, пропорциональной первой степени апертуры и первой степени децеитрировки Формально эта аберрация напоминает комбинацию астигматизма и кривизны поля, но поскольку она не третьего порядка малости, а второго, то оказывает несимметричное действие на изображение точки и складывается с эффектом комы. По этой причине при вычисленнн влияния децентрировки иа качество изображения необходимо проверить изображение точки как на оси, так и для двух противоположных крайних значений угла поля зрения. [c.482]

Для получения резкого изображения в пределах всего поля необходимо исправить и астигматизм и кривизну поверхности изображения. В таких системах, называемых анастигматами, астигматизм и кривизна поверхности изображения, практически полностью исправляются для некоторого угла поля и имеют допустимые значения в пределах всего поля оптической системы. График остаточных аберраций астигматизма и кривизны поверхности изображений объектива-анастигмата Индустар , у которого обе аберрации практически полностью исправлены для угла поля до 2а = 50° и сравнительно невелики на самом краю поля, показан на рис. 123, в. [c.158]

Приближенные значения аберраций астигматизма и кривизны поверхности изображения можно вычислить по формулам абер- [c.158]

Найденную систему подвергают тригонометрическому контролю. Рассчитывают ход нескольких лучей [10, гл. 1], определяющих реальные сферическую и хроматические аберрации, кому, астигматизм, кривизну изображения и днсторсию. Следует обратить внимание и на отношение синусов, позволяющее вычислить кому при небольших углах наклона. [c.248]

Возможности двухзеркальных систем, даже состоящих из двух иесфернческих поверхностей, ограничены с их помощью можно исправить только две аберрации астигматизм и дисторсия не могут быть полностью неправлены, а в очень коротких системах (d около 0,1—0,2 фокусного расстояния) кривизна изображения также очеиь велика. Естественны попытки усовершенствования этих систем с помощью компенсаторов. [c.334]

Первые попытки разработки рентгеновских микроскопов относятся к 1956 г. (Киркпатрик) [131 первые R-микроскопы были составлены из двух одинаковых цилиндрических зеркал с взаимно перпендикулярными направляющими, что позволило исключить значительный астигматизм, свойственный цилиндрическим поверхностям. Однако, как было показано Г. Г. Слюса-ревым [31, такие пары зеркал не дают возможностей для исправления комы независимо от выбора радиусов кривизны этих поверхностей, вследствие чего и качество изображения получается весьма низким даже при о еиь малых апертурах падающих и отраженных пучков. [c.385]

Третья группа объективов содержит планахроматы и плана-похроматы. Исправление сферической аберрации высокоапертурных систем приводит к тому, что объектив микроскопа состоит из нескольких положительных компонентов, без какого-либо отрицательного расстояния между компонентами сравнительно велики, и оба указанных обстоятельства вызывают значительную кривизну изображения сумма Пецваля превышает единицу при фокусном расстоянии единица, астигматизм обладает таким знаком, что он не способствует уменьшению кривизны. [c.408]

Волокна переносят световую энергию, проходящую через их передние торцы, на задние торцы. Чем меньше диаметр торцов и чем резче переносимая картина, тем больше подробностей будет в изображеинн, создаваемом на конце волоконного элемента. Из этого следует, что всякая аберрация картины-объекта на первой поверхности волоконного узла, превышан щая в поперечном иаправлеиин диаметр волокон, недопустима. Недопустимы сферическая аберрация, кома, астигматизм, хроматические аберрации положения и увеличения, если они превышают указанный предел. Однако кривизна изображения и дисторсня, не влияющие на резкость и требующие лишь смещения (продольного или поперечного) положения точки-изображення, допустимы и с помощью волоконных элементов поддаются исправлению. Этот вопрос хорошо освещен в литературе. [c.573]

В гл. 7 будет показано, что если в качестве опорной используется одна и та же плоская волна как для записи голограммы, так и для восстановления голографического изображения, то воспроизводится точный исходный волновой фронт и изображение оказывается свободным от каких-либо аберраций. Однако если при восстановлении изображения намеренно (например, для обеспечения увеличения) или ненамеренно изменяют либо длину волны, либо геометрию опорного пучка, то возникнут аберрации. Формулы для вычисления увеличения были получены в параксиальном приближении. При этом, за исключением искажения трехмерного изображения, обусловленного различием в значениях продольного и поперечного увеличений, в восстановленном изображении не должно возникать каких-либо иных аберраций. Однако, используя более точные формулы, можно показать, что аберрации возникают всякий раз, когда восстанавливающий пучок отличается от опорного, применявшегося при регистрации голограммы. Эти аберрации можно классифицировать по тем же признакам, что и в обычных системах формирования изображения, а именно сферическая аберрация, кома, кривизна поля, астигматизм и дисторсия [10, 9, 4, 6, 1]. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...