Главная страница » Фотографическая оптика


перемещаются, что может привести к нежелательному сдвигу (размытию) изображения и потере разрешающей способности. Если при этом желательно по возможности сохранить фотографическую разрешающую способность системы объектив - фотографический слой (см, главу V), время выдержки / не должно быть больше времени, е тече ние которого изображение может сместиться на величину 80, превышающую половину* линейного предела разрешения -i- а'0:

-Н^ (1144>

где N - фотографическая разрешающая способность неподвижной системы объектив - фотослой при определенном контрасте объекта (см. главу V).

Очевидно, если v - скорость относительного перемещения объекта и фотографирующей системы; L - дистанция съемки; / - фокусное расстояние объектива, то смещение изображения будет равно:

S = - = -ftf, (1,145)

М L

1 f

где. j-= -у- - масштаб фотографирования.

Сопоставляя последние два выражения и положив б' = 80, получим:

t<--. (1,146)

2fvN v 7

Следовательно, при съемке движущихся объектов выдержку/ целесообразно выбирать, исходя также из оценки допустимого сдвига изображения, а затем по возможности обеспечить это время экспозиции выбором параметров, входящих в формулу (I, 143 ), в частности, выбором соответствующей светосилы объектива е2, должной освещенности Е объекта фотографирования и применением фотослоев высокой чувствительности S.

Конечно, отсутствие объективов требуемой светосилы или невозможность обеспечения высоких освещенностей объектов может привести к невыполнимости условия (I, 146). Иными словами, приходится зачастую вводить большие выдержки t и допускать смещения изображения б' большие, чем 60.

Если же последнее, приводящее к потере информации, неприемлемо, то в фотоаппарате предусматривают специальные устройства, компенсирующие смещение изображения. Однако любое из этих устройств

* Условие (I. 144) требует, строго говоря, обобщенного толкования. Под N следует понимать разрешаемую пространственную частоту (см. главу III) многозвенной системы, включающей как оптическую систему и приемник изображения, так и элементы аппаратуры, влияющие на качество изображения (затвор, механизм синхронизации движения изображения и транспортировки фотопленки), устройства стабилизации и ориентации оптико-приемной аппаратуры и ее носителя (летательного аппарата, движущейся платформы).



не в состоянии полностью компенсировать относительное смещение изображения: неизбежно имеет место остаточное смещение изображения относительно синхронно движущейся фотопленки, величина которого обычно составляет некоторую долю rj от величины скорости v

смещения изображения v = j-v.

Таким образом, при применении компенсации сдвига изображения вместо б в формуле (I, 145) получим:

и соответственно вместо (I, 146) находим:

(U47)

Учет всех этих факторов приводит к существенному повышению качества оптического изображения в эксплуатационных условиях.



ГЛАВА II

ОПТИЧЕСКИЕ АБЕРРАЦИИ ОБЪЕКТИВОВ

Не существует идеальных оптических систем с увеличением, отличным от единицы. Исключение составляют лишь определенным образом установленные пары сопряженных точек в сочетании со специальными преломляющими или отражающими поверхностями, которые обеспечивают их аберрационность для определенных положений. Оптические системы, представляющие практический интерес,как правило, обладают аберрациями, т. е. отступлениями от свойств идеальной системы. Лишь в весьма узкой области - параксиальной, - в которой изображения точек осуществляются пучками лучей малой апертуры и в пределах весьма узкого поля зрения, свойства реальной системы тождественны таковым в идеальной системе. Однако при этом исчезающе малы как яркость образуемого изображения, так и размеры изображаемого поля.

Всякая реальная оптическая система, пригодная для практического применения, должна иметь зрачки конечных, а подчас и весьма больших размеров, обладать большим углом поля зрения. Возможностями создания подобных оптических систем занимается теория оптических приборов. На основе практического использования развитого в ней раздела - теории аберраций - создаются оптические системы различных оптических характеристик и разного назначения. Достигается это путем определения оптических конструктивных элементов системы - радиусов кривизны преломляющих или отражающих поверхностей, толщин и диаметров линз, расстояний между линзами, оптических постоянных стекол, а в некоторых случаях применением оптических поверхностей асферической формы.

Определение конструктивных элементов оптической системы производится в первом приближении на основе применения общих теоретических предпосылок, в частности на основе использования теории аберраций третьего порядка и последующего точного расчета хода лучей, позволяющего определить точные значения аберраций, и внесения соответствующих коррективов конструктивных элементов системы с целью более совершенной коррекции остаточных аберраций. За последние годы исследования и расчеты осуществляются с большой экономией времени и труда с помощью ЭВМ, которые по определенной




Яндекс.Метрика