Інфрачервоні об'єктиви
 
Оптика об’єктивів буває трьох видів: лінзова, дзеркальна і дзеркально-лінзова. Дзеркальні інфрачервоні об’єктиви будуються на базі системи Ньютона, Кассегрена або Грегорі.
Затемнення вторинним дзеркалом мінімальне в системі Ньютона і максимальне в системі Грегорі.
Найбільш розповсюдженою в інфрачервоній апаратурі є система Кассергена, оскільки саме в цій системі відстань між первинним та вторинним дзеркалами мінімальна. Класична кассегренівська система складається з первинного параболічного та опуклого гіперболічного вторинного дзеркал. Сферична аберація відсутня, а гіперболоїд використовується для зменшеня аберації коми. Через труднощі виготовлення гіперболічного дзеркала часто застосовують модифікацію, в якій вторинне дзеркало сферичне, а первинне – асферичне. Кома у такій системі у чотири рази більша ніж у класичній кассегренівській системі.
У дзеркально-лінзовому інфрачервоному об’єктиві первинне дзеркало комбінують із тонкою корегуючою лінзою, отримуючи таким чином систему Шмідта. Оскільки асферичні поверхні корегуючої лінзи у системі Шмідта складні у виготовленні, то більш простим вирішенням є система Максутова, яка складається з первинного сферичного дзеркала та меніскового лінзового компенсатора із сферичними поверхнями. Додатковою перевагою системи Максутова є значно менша, ніж в системі Шмідта, довжина схеми.
Інфрачервоний об’єктив також може бути лінзовим. При використанні лінзової оптики слід оцінювати коефіцієнт пропускання оптики.
На вартість оптичної системи впливають різні фактори. Сферичні поверхні найбільш прості та дешеві у виготовленні. Максимально можливий діаметр лінзових систем суттєво менший ніж дзеркальних.
Лінзові системи значно менш чутливі до прогину, оскільки зміни кривизни двох поверхонь значно компенсують одне одного.
Оскільки матеріал дзеркал є лише підкладкою для відбиваючого шару, то особливих вимог до його однорідності та оптичних характеристик не висувається. Якщо система має працювати в широкому діапазоні температур, дзеркала, як правило, виготовляють із скла пірекс або плавленого кварцу, щоб зменшити деформації оптичних поверхонь при нагріванні. У випадку, коли із зміною температури змінюється показник заломлення матеріалу, якість зображення в лінзовій системі значно погіршується порівняно із дзеркальною.
Для лінз та вікон в теплобаченні, як правило, використовується три класи оптичних матеріалів:
- напівпровідникові матеріали кремній та германій;
- полікристалічні сполуки, отримані гарячим пресуванням, типу керамічних оптичних матеріалів «Іртран»;
- отримані хімічним шляхом шари ZnSe та ZnS;
- халькогенідне скло типу ТІ1173.
Найширше використовуються кремній та германій через те, що ці матеріали мають високий показник заломлення, велику механічну міцність та твердість.
Для просвітлюючих покриттів найчастіше застосовують такі матеріали:
- кріоліт AlF3-NaF (n=1,3);
- фтористий магній MgF2 (n=1,38);
- окис кремнію SiO (n=1,6÷1,9);
- окис церію CeO2 (n=2,2);
- сульфід цинку ZnS (n=2,2).
Найбільш простим просвітлюючим покриттям для германію є покриття, що складається з одного чвертьхвильового шару ZnS. Одношарове покриття має вузькі зони просвітлення. Розширення зон просвітлення пов’язано або з переходом до багатошарових просвітлюючих покриттів, або із застосуванням неоднорідних шарів із заданим профілем зміни показника заломлення.
Критерії оцінки якості теплового зображення
У реальних інфрачервоних об’єктивах зображення точки значною мірою залежить від наявності залишкових аберацій. За рахунок перерозподілу освітленості між центральним кружком Ейрі та кільцями, зображення двох сусідніх точок будуть менш контрастними, що погіршує якість зображення, але в деяких випадках зберігає роздільну здатність. Тому окрім роздільної здатності використовуються такі об’єктивні критерії як критерій Релея, число Штреля, погранична крива, частотно-контрастна характеристика.
| 
