Вівторок, 12.12.2017, 07:39

Оптика

Меню сайту
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0
Форма входу
Пошук
Календар
«  Вересень 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930
Архів записів
Друзі сайту
  • Create a free website
  • uCoz Community
  • uCoz Textbook
  • Video Tutorials
  • Official Templates Store
  • Best Websites Examples
  • Фриланс@Freelancehunt.com

    www.work-zilla.com

    Головна » 2014 » Вересень » 7 » Оптичні системи. Аберації та оцінка якості зображення
    13:10
    Оптичні системи. Аберації та оцінка якості зображення

    Аберації оптичної системи.  Оцінка якості зображення

     

    Аберації оптичних систем поділяються на монохроматичні та хроматичні.

    Монохроматичними абераціями називають такі спотворення зображення, які виникають при проходженні променів чітко визначеної довжини хвилі. До них належать: сферична аберація, кома, астигматизм, кривизна поверхні зображення та дисторсія.

    Суть хроматичних аберацій полягає в тому, що при проходженні крізь заломлюючі поверхні пучка променів білого світла він розкладається на спектральні складові через дисперсію в оптичних середовищах системи. У результаті такого розкладання зображення буде являти собою суму великої кількості монохроматичних зображень, які не співпадають ані за розташуванням, ані за розмірами, внаслідок чого зображення стає зафарбованим. Це явище називається хроматизм. Існує хроматизм положення та хроматизм збільшення.

     

    Сферична аберація. У результаті сферичної аберації циліндричний пучок променів після заломлення лінзою (у просторі зображень) отримує вигляд не конуса, а деякої воронкоподібній фігури, зовнішня поверхня якої, поблизу вузького місця, називається каустичною поверхнею. Це зумовлено тим, що промені, які проходять крізь лінзу поблизу оптичної осі фокусуються у площині, яка розташована далі від лінзи, промені, які проходять крізь крайові зони лінзи фокусуються у площині, розташованої ближче до лінзи, тобто виходить, що краї лінзи мають меншу фокусну відстань ніж центр. При цьому зображення точки у фокусі має вигляд диска з неоднорідним розподілом освітленості, а форма каустичної кривої дозволяє судити про характер розподілу освітленості.

    Площина, де кружок розсіювання має мінімальний розмір називається площиною найкращого встановлення.

     

    Кома – це аберація, яка з’являється на периферії зображення, точка зображується у вигляді комети (тобто з розмитим хвостом). Об’єктиви в яких кома скорегована називаються апланатами.

     

    Астигматизм. Це спотворення зображення по осям.

    Промені в меридіональній та сагітальній площині по різному розташовані, тому ці дві групи променів не з’єднуються в одній точці, тобто це перекручування зображення оптичною системою, пов'язане з тим, що заломлення (або відбиття) променів у різних частинах системи неоднакове. Внаслідок астигматизму зображення предмета стає нерізким. Кожна точка предмета зображується розмитим еліпсом. Об’єктиви, в яких астигматизм виправлений, називаються анастигматами.

     

    Кривизна поверхні зображення.

    При такій аберації площина зображення стає зігнутою таким чином, що якщо центр зображення в фокусі, то краї зображення не в фокусі і навпаки.

    Якщо кривизна поверхні зображення виправлена, то об’єктив називається план-об’єктивом.

     

    Дисторсія. Цей вид аберації проявляється в спотворенні прямих ліній. Якщо прямі лінії ввігнуті, то дисторсію називають подушкоподібною, якщо опуклі – бочкоподібною.

     

    Якість зображення визначається ступенем абераційної корекції оптичної системи, точністю виготовлення, зборки та юстування окремих елементів та приладу в цілому.

    Важливим критерієм кількісної оцінки якості зображення є роздільна здатність, якою визначається кількість ліній або предметних точок, які може роздільно зобразити оптична система на відрізку довжиною 1 мм (наприклад для фотооб’єктивів). Роздільна здатність також може бути оцінена в кутовій мірі, яка визначає мінімальний розмір предмета, що зображується (наприклад, для об’єктивів зорових труб).

    Оскільки роздільна здатність не дає повну картину в оцінці якості зображення, то були введені й інші об’єктивні критерії.

    Число Штреля – оцінює співвідношення освітленостей в центрах кружків розсіювання реальної та ідеальної оптичної систем.

    Критерій Релея – визначає практично ідеальне зображення при виконанні умови, де хвильова аберація в довжинах хвиль .

    Погранична крива – крива розподілу освітленості в зображенні границі між темним та світлим полем об’єкта абсолютного контрасту. Нахил пограничної кривої залежить від розмірів плями розсіювання.

    Найбільш повне уявлення про якість зображення можна отримати, якщо оптичну систему розглядати як фільтр просторових частот. Для оцінки в цьому випадку використовується амплітудно-частотна частина оптичної передаточної функції, яку називають функцією передачі модуляції або частотно-контрастною характеристикою.

    Частотно-контрастна характеристика показує як змінюється амплітуда коливань освітленості в зображенні порівняно з амплітудою коливань яскравості на предметі.

     

    Переглядів: 909 | Додав: optik | Теги: хроматичні аберації, монохроматичні аберації, аберації, критерії оцінки якості зображення | Рейтинг: 0.0/0
    Всього коментарів: 0
    Ім`я *:
    Email *:
    Код *: