Sferik aberatsiya grafiklari

|
Sferik aberatsiya grafiklari
|
bet | 8/10 | Sana | 31.05.2024 | Hajmi | 2,63 Mb. | | #258353 |
Bog'liq kurs ishi (3) Sferik aberatsiya grafiklari: 1a. - tekis-qavariq linzalarning uzunlamasına sharsimon aberatsiyasi; 1b. - tekis-konkav linzalarning uzunlamasına sharsimon aberatsiyasi; 2. - ko'ndalang sharsimon aberatsiya.Графическое представление
Odatda, bo'ylama d's va ko'ndalang dg' sferik aberratsiyalarning grafiklari nurlar koordinatalarining funktsiyalari sifatida berilgan [4].
Uzunlamasına sferik aberratsiyaning xarakterli egri chizig'ini qurish uchun abscissa o'qi bo'ylab uzunlamasına sferik aberratsiya ds, ordinata o'qi bo'ylab h kirish ko'z qorachig'idagi nurlarning balandliklari chiziladi. Ko‘ndalang aberratsiya uchun shunga o‘xshash egri chiziqni qurish uchun tasvir fazosida diafragma burchaklarining tangenslari abscissa o‘qi bo‘ylab, ordinata o‘qi bo‘yicha esa dg' sochuvchi aylanalarning radiuslari chiziladi.
Ijobiy (kollektiv) linzalar manfiy sferik aberratsiya hosil qiladi, ya'ni barcha zonalar uchun d'<0. Shuning uchun, grafikda bunday linzalar uchun xarakterli uzunlamasına aberratsiya egri chizig'i ordinat o'qining chap tomonida joylashgan. Salbiy (divergent) linzalar qarama-qarshi belgining aberatsiyasiga ega va mos keladigan uzunlamasına aberatsiya egri chizig'i y o'qining o'ng tomonida bo'ladi.
Bunday oddiy linzalarni birlashtirib, sferik aberatsiyani sezilarli darajada tuzatish mumkin.
Uzunlamasına sferik aberratsiya (ds') kattaligining linza shakliga bog'liqligi.
Qisqartirish va tuzatish
Boshqa uchinchi tartibli aberatsiyalar singari, sferik aberatsiya ham sirtlarning egriligiga va linzalarning optik kuchiga bog'liq. Shuning uchun yuqori sinishi ko'rsatkichlari bo'lgan optik ko'zoynaklardan foydalanish optik kuchini saqlab qolgan holda linzalar sirtlarining radiuslarini oshirish orqali sferik aberatsiyani kamaytirishga imkon beradi.
Sferik aberatsiya ta'sirini kamaytirish
1. diafragma;
2. defokusdan foydalanish.
Bundan tashqari, turli sirt egriliklari bo'lgan linzalar uchun linzalarning yorug'lik nurining yo'liga nisbatan yo'nalishi muhim bo'ladi. Shunday qilib, masalan, tekis yuzasi bilan nurga qaragan tekis-qavariq linzalar uchun sferik aberratsiya xuddi shu linzaga qaraganda kattaroq qiymatga ega bo'ladi, lekin uning qavariq yuzasi bilan nurga mos keladi. Shunday qilib, linzaning birinchi [P 3] yuzasi egriligining ikkinchi yuzasiga nisbatini tanlash ham sferik aberatsiyani kamaytirish vositalaridan biri bo'ladi.
Orqa fokus nuqtasi yaqinidagi nurlarning qoldiq sferik aberratsiya bilan kesishishi, tegishli tarqalish doiralari va uzunlamasına sferik aberatsiya grafiklari:
1 — nol va ekstremal nurlar uchun tuzatilgan sferik aberratsiya bilan;
2. va 3. - "haddan tashqari tuzatilgan" sferik aberratsiya bilan.
bu erda F' - orqa fokus tekisligi,
ds' - orqa fokus nuqtasidan chekka nurlarning yo'qolib ketish nuqtasigacha bo'lgan masofa,
- ds'0,7h' - orqa fokus nuqtasidan "o'rta zona" nurlarining yo'qolib ketish nuqtasigacha bo'lgan masofa.
Sferik aberatsiya ijobiy va salbiy linzalarning kombinatsiyasi yordamida juda muvaffaqiyatli tuzatiladi[6]. Bundan tashqari, agar linzalar bir-biriga yopishmasa, tarkibiy qismlarning sirtlarining egriligiga qo'shimcha ravishda, sferik aberatsiyaning kattaligiga havo bo'shlig'ining kattaligi ham ta'sir qiladi (hatto bu havo bo'shlig'ini cheklovchi sirtlar bo'lsa ham) bir xil egrilikka ega). Ushbu tuzatish usuli bilan, qoida tariqasida, xromatik aberatsiya ham tuzatiladi.
To'g'ridan-to'g'ri aytganda, sferik aberatsiya faqat ba'zi bir juft tor zonalar uchun va bundan tashqari, faqat ma'lum ikkita konjugat nuqtalari uchun to'liq tuzatilishi mumkin. Biroq, amalda tuzatish hatto ikki linzali tizimlar uchun ham juda qoniqarli bo'lishi mumkin.
Odatda, sferik aberratsiya tizimning ko'z qorachig'ining chetiga to'g'ri keladigan bir balandlik qiymati h0 uchun yo'q qilinadi. Bunday holda, qoldiq sharsimon aberatsiyaning eng katta qiymati oddiy formula bilan aniqlangan balandlikda kutiladi.
ℎ�ℎ0=0.707
Qoldiq sferik aberratsiya nuqta tasvirining hech qachon nuqtaga aylanmasligiga olib keladi. Tuzatilmagan sferik aberratsiyaga qaraganda o'lchami ancha kichik bo'lsa-da, u doira bo'lib qoladi.
Qoldiq sferik aberratsiyani kamaytirish uchun ko'pincha tizimning ko'z qorachig'ining chetida hisoblangan "haddan tashqari tuzatish" ishlatiladi, bu chekka zonaning sferik aberatsiyasiga ijobiy qiymat beradi (ds' > 0). Bunday holda, ko'z qorachig'ini balandlikda kesib o'tadigan nurlar u markazlashtirilgan nuqtaga yaqinroq kesishadi va chekka nurlar, garchi ular markazlashtirilgan nuqta orqasida birlashsa ham, tarqalish doirasi chegarasidan tashqariga chiqmaydi. Shunday qilib, tarqalish doirasining hajmi kamayadi va uning yorqinligi ortadi. Ya'ni, tasvirning tafsiloti ham, kontrasti ham yaxshilanadi. Biroq, tarqalish doirasidagi yorug'likni taqsimlashning o'ziga xos xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, "haddan tashqari tuzatilgan" sferik aberratsiyaga ega linzalar ko'pincha fokus maydonidan tashqarida "ikki marta" loyqalikka ega.
Ba'zi hollarda sezilarli "qayta tuzatish" ga ruxsat beriladi. Masalan, Carl Zeiss Jenaning dastlabki "Planarlari" ko'z qorachig'ining chekka va o'rta zonalari uchun sferik aberratsiyaning ijobiy qiymatiga ega edi (s' > 0). Ushbu yechim to'liq diafragmada kontrastni biroz pasaytiradi, lekin kichik diafragmada aniqlikni sezilarli darajada oshiradi.
3.Xromatik aberatsiya. Astigmatizm.
Fotosuratda aberratsiyalar - bu kameraning optik tizimining o'zi tomonidan yaratilgan tasvirlardagi buzilishlar. Kelib chiqish tabiatiga ko'ra aberratsiyalar geometrik va xromatiklarga bo'linadi. Kamera optikasidagi nomukammallik tufayli xromatik aberatsiyalar (yoki ular ham deyilganidek, rang aberratsiyasi) paydo bo'ladi. Shuning uchun, amalda, bu turdagi buzilish xavfsiz tarzda linzalar xususiyati sifatida tasniflanishi mumkin, chunki u u yoki bu darajada ularning har biriga xosdir. Amaldagi linzalarning sifati va olingan tasvirlarning sifati o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik mavjud. Birinchisining sifati qanchalik past bo'lsa, fotosuratlarda turli xil rang buzilishlari kuzatiladi. Oddiy arzon suratga olish kamerasi bilan olingan suratlarda kontrastli ob'ektlarni ramkaga soladigan yorqin, nurli hoshiya borligini ko'rgan bo'lsangiz kerak. Bu hodisa xromatik aberatsiya deb ataladi.
Ushbu turdagi buzilishlarni iloji boricha kamaytirish uchun linzalar ishlab chiqaruvchilari odatda ikki xil shishadan iborat maxsus akromatik linzalarni ishlab chiqardilar. Shisha turlaridan biri tojdir. Bu yorug'likning past sinishi indeksi bilan tavsiflanadi. Ikkinchi nav - chaqmoq tosh, aksincha, yuqori sinishi indeksiga ega. To'g'ri taqdim etilgan Ushbu ko'zoynaklarni birlashtirib, xromatik aberatsiyani deyarli nolga kamaytirish mumkin. Turli to'lqin uzunlikdagi yorug'lik nurlarining turli burchaklarda sinishi haqiqiy optik hodisa shisha dispersiyasi deb ataladi.
Biroq, geometrik aberratsiyalar fotografiya sayohatini endigina boshlagan fotosuratchilar uchun bosh og'rig'idan kam emas. Fotosuratda astigmatizm - bu optik o'q chegaralaridan tashqarida joylashgan ob'ektning nuqtalari ramkada chiziqlar yoki soyalar sifatida ko'rsatilgan buzilish. Astigmatizmli tasvirdagi ob'ektlar egri, buzilgan va biroz loyqa ko'rinadi. Shunday qilib, xromatik aberratsiyalar bilan bir qatorda, astigmatizm tasvirlarning aniqligiga ta'sir qiladi (garchi rang buzilishlariga qaraganda kamroq). Geometrik aberatsiya. Buzilish; xato ko'rsatish. Buzilish - bu geometrik aberratsiyaning bir turi bo'lib, unda g'ayritabiiy ravishda konveks yoki konkav ko'rinadigan ob'ektlarning konturlari rassomning badiiy maqsadi emas. Birinchi holda (konkav chiziqlar bilan) bunday buzilish "barrel shaklidagi", ikkinchisida (konveks chiziqlar bilan) - pincushion shaklida deb ataladi. Buzilishning sababi - ramka maydoni bo'ylab optika tomonidan ta'minlangan chiziqli kattalashtirishning o'zgarishi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, linzaning markazidan o'tadigan yorug'lik nurlari linzalardan uzoqroq nuqtada birlashadi, uning qirralari bo'ylab o'tadigan nurlardan farqli o'laroq. Pincushion distortionning paydo bo'lishi odatda maksimal kattalashtirish qiymatidan foydalanish va barrel buzilishi, mos ravishda, minimal qiymatdan foydalanish orqali osonlashtiriladi. Ko'pincha keng burchakli linzalardan foydalanadigan fotosuratchilar bunday buzilishlarga duch kelishadi.
Buzilishni kamaytirish bartaraf qilish uchun asferik optika ishlab chiqariladi. Ob'ektivning optik tizimiga parabolik yoki elliptik sirtga ega bo'lgan linzalarni kiritish orqali fotografik ob'ektning tasviri va uning o'rtasidagi geometrik o'xshashlik tiklanadi. Albatta, asferik linzalarni ishlab chiqarish qiymati sferik optika ishlab chiqarish xarajatlaridan sezilarli darajada oshadi. Buzilishning ozgina namoyon bo'lishi har qanday grafik muharrir yordamida juda oson tuzatilishi mumkin.
Pincushion va barrel shaklidan tashqari, uchinchi turdagi geometrik aberratsiya mavjud. Ushbu hodisa tasvir maydonining egriligi deb ataladi va u linzalar tekis tasvirni hosil qila olmaganida sodir bo'ladi. Bunday buzilish bilan kameraning diqqat markazida tasvirning qirralari yoki uning markazi bo'lishi mumkin. Tasvir maydonining egriligi optika birikmasiga o'zgartirishlar kiritish orqali tuzatiladi. Shu bilan birga, kamera linzalari elementlarining sifatini belgilovchi Petzval qoidasi majburiy kanondir. Agar FR mahsulotining o'zaro nisbati va bitta elementning yorug'lik sindirish ko'rsatkichi va elementlarning umumiy soni nolga teng bo'lsa, u holda element yaxshi. Petzval summasi bu hisob-kitoblarning natijasidir. Qiziqarli fakt: dala egriligini tuzatish san'ati 19-asrning o'rtalariga qadar fotosuratchilarga ma'lum emas edi. Biroq, bu ularning badiiy fotografiya bilan shug'ullanishiga to'sqinlik qilmadi. Suratlarning noaniq qirralari, loyqa burchaklari bilan birga, nozik vinyetkalar bilan qoplangan. Portretlar (buzilishni kamaytirish uchun) chiroyli oval ramkalarga o'rnatildi. Komatik aberatsiya. Ob'ektiv orqali faqat burchak ostida o'tadigan yorug'lik nurlariga ta'sir qiluvchi murakkab aberratsiya komatik (yoki oddiygina koma) deb ataladi. Fotosuratlarda koma kometaning "dumlari" da tasvirdagi alohida nuqtalar ortidan ko'rsatilgan. Bunday holda, bunday kometaning "dumi" fotosuratning markaziga (salbiy koma) yoki uning chetiga (ijobiy koma) yo'naltirilishi mumkin. Oxirgi buzilish tasvir nuqtasi ramkaning chetiga qanchalik yaqin bo'lsa, shunchalik sezilarli bo'ladi. Ob'ektivning markazidan aniq o'tadigan yorug'lik nurlari komatik aberatsiyaga duchor bo'lmaydi. Ko'pgina geometrik aberratsiyalar diafragma bilan o'zaro ta'sir qilish orqali tuzatilishi mumkin - uni sozlash usuli. Diafragmani toraytirib, fotograf bir vaqtning o'zida linzalarning chetlariga tushadigan yorug'lik nurlari sonini kamaytiradi. Biroq, bu xususiyatdan juda ehtiyotkorlik bilan foydalanish kerak, chunki haddan tashqari diffraktsiya diffraktsiyaning kuchayishiga olib keladi.
|
| |