Головна

   Велика Радянська Енциклопедія

Зображення оптичне

   
 

Зображення оптичне, картина, що отримується в результаті дії оптичної системи на промені, що випускаються об'єктом, та відтворювальна контури і деталі об'єкта. Практичне використання І. о. часто пов'язано із зміною масштабу зображень предметів і їх проектуванням на поверхню (кіноекран, фотоплівку, фотокатод і т. д.). Основою зорового сприйняття предмета є його І. о., Спроектоване на сітківку ока.

Максимальна відповідність зображення об'єкту досягається, коли кожна його точка зображується точкою. Іншими словами, після всіх заломлень і віддзеркалень в оптичній системі промені, іспущенние світиться точкою, повинні перетнутися в одній точці. Однак це можливо не при будь-якому розташуванні об'єкта щодо системи. У випадку, наприклад, систем, що володіють віссю симетрії ( оптичною віссю ), можна отримати точкові І. о. лише тих точок, які знаходяться на невеликій кутовому віддаленні від осі, в так званій параксіальної області. Застосування законів геометричній оптики дозволяє визначити положення І. о. будь-якої точки з параксіальної області; для цього достатньо знати, де розташовані кардинальні точки системи.

Сукупність точок, І. про. яких можна отримати за допомогою оптичної системи, утворює простір об'єктів, а сукупність точкових зображень цих точок - простір зображень.

І. о. поділяють на дійсні та уявні. Перші створюються сходящимися пучками променів в точках їх перетину. Помістивши в площині перетину променів екран або фотоплівку, можна спостерігати на них дійсне І. о. В інших випадках промені, що виходять з оптичної системи, розходяться, але якщо їх подумки продовжити в протилежну сторону, вони перетнуться в одній точці. Цю точку називають уявним зображенням точки-об'єкта; вона не відповідає перетину реальних променів, тому уявне І. о. неможливо отримати на екрані або зафіксувати на фотоплівці. Однак уявне І. о. здатне грати роль об'єкта по відношенню до іншої оптичній системі (наприклад, оці або збирає лінзі), яка перетворює його в дійсне.

Оптичний об'єкт являє собою сукупність світяться власним або відбитим світлом точок. Знаючи, як оптична система зображує кожну точку, легко побудувати і зображення об'єкта в цілому.

І. о. дійсних об'єктів в плоских дзеркалах - завжди уявні ( рис. а); в увігнутих дзеркалах і збирають лінзах вони можуть бути як дійсними, так і уявними залежно від видалення об'єктів від дзеркала або лінзи ( рис. б, г). Опуклі дзеркала і розсіюють лінзи дають тільки уявні І. о. дійсних об'єктів ( рис. б, д) . Положення і розміри І. о. залежать від характеристик оптичної системи і відстані між нею і об'єктом (див. Збільшення оптичне ). Лише у разі плоского дзеркала І. о. за величиною завжди одно об'єкту.

Якщо точка-об'єкт знаходиться не в параксіальної області, то виходили з неї і пройшли через оптичну систему промені не збираються в одну точку, а перетинають площину зображення в різних точках, утворюючи абераційні пляма (див. Аберація оптичних систем ); розміри цієї плями залежать від положення точки-об'єкта і конструкції системи. Безаберраціоннимі (ідеальними) оптичними системами, що дають точкове зображення точки, є тільки плоскі дзеркала. При конструюванні оптичних систем аберації виправляють, тобто домагаються, щоб абераційні плями розсіювання не погіршували в помітної ступеня картини зображення; однак повне знищення аберацій неможливо.

Слід зазначити, що сказане вище строго справедливо лише в рамках геометричної оптики, яка є хоча і досить задовільним в багатьох випадках, але все-таки лише наближеним способом опису явищ, що відбуваються в оптичних системах. Тільки в геометричній оптиці, де відволікаються від хвильової природи світла і, зокрема, не враховують явища дифракції світла, І. о. світиться точки можна вважати точковим. Більш детальний розгляд мікроструктури І. о., Що приймає до уваги хвильову природу світла, показує, що зображення точки навіть в ідеальній (безаберраціонной) системі являє собою не точку, а складну дифракційну картину (докладніше про це див у ст. Роздільна здатність оптичних приладів).

Для оцінки якості І. о., що отримала велике значення у зв'язку з розвитком фотографічних, телевізійних і пр. методів, істотно розподіл щільності світлової енергії в зображенні. З цією метою використовують особливу характеристику - контраст ? Де E min и E max - найменше та найбільше значення освітленості в І. о. стандартного тест-об'єкта; за такий об'єкт зазвичай приймають решітку, яскравість якої змінюється за синусоїдальним законом з частотою R (число періодів решітки на мм ). К Залежить від R та напрямки штрихів решітки. Функція k(R) називається частотно-контрастної характеристикою . В ідеальних системах k дорівнює нулю при К = 2А ' / l і більше, де A '- числова апертура системи в просторі зображень, l - довжина хвилі світла. Чим менше k при заданій R, тим гірше якість І. о. в даній системі.


Літ.: Тудоровський А. І., Теорія оптичних приладів, 2 вид., [ч.] 1, М. - Л., 1948, гл. 8, 10, 14: Слюсарев Г. Г., Методи розрахунку оптичних систем, 2 вид., Л., 1969.

© Г. Г. Слюсарев.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
© 2014-2022  vre.pp.ua