Тохиромжтой зүйл гэж байдаггүй ... Идеал линз гэж байдаггүй - хязгааргүй жижиг цэгийн дүрсийг хязгааргүй жижиг цэг хэлбэрээр бүтээх чадвартай линз. Үүний шалтгаан нь - бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци .
Бөмбөрцгийн аберраци- оптик тэнхлэгээс өөр өөр зайд дамжих цацрагуудын фокусын зөрүүгээс үүссэн гажуудал. Өмнө нь тайлбарласан кома ба астигматизмаас ялгаатай нь энэ гажуудал нь тэгш хэмтэй биш бөгөөд цэгийн гэрлийн эх үүсвэрээс туяа жигд ялгарахад хүргэдэг.
Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь угаасаа байдаг янз бүрийн зэрэгЦөөн хэдэн үл хамаарах зүйлээс бусад бүх линз (миний мэдэж байгаа нэг зүйл бол Era-12, түүний тод байдал нь хроматизмаар хязгаарлагддаг), энэ гажуудал нь нээлттэй диафрагмын линзний хурц байдлыг хязгаарладаг.
Схем 1 (Википедиа). Бөмбөрцөг хэлбэрийн гажиг үүсэх
Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь олон нүүртэй байдаг - заримдаа үүнийг эрхэмсэг "програм хангамж" гэж нэрлэдэг, заримдаа - бага зэрэглэлийн "саван", энэ нь линзний бокег ихээхэн хэмжээгээр үүсгэдэг. Түүний ачаар Trioplan 100/2.8 нь хөөс үүсгэгч бөгөөд Ломографийн нийгэмлэгийн Шинэ Петцвал нь бүдэгрүүлэх хяналттай... Гэсэн хэдий ч хамгийн түрүүнд хийх зүйл.
Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци зураг дээр хэрхэн харагддаг вэ?
Хамгийн тод илрэл бол тод байдлын бүсэд байгаа объектын контурыг бүдгэрүүлэх ("контурын гэрэлтэх", "зөөлөн эффект"), жижиг нарийн ширийн зүйлийг нуух, анхаарлаа төвлөрүүлэх мэдрэмж ("саван" - хүнд тохиолдолд);
FED-ээс Industar-26M дээр авсан зураг дээрх бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийн (програм хангамж) жишээ, F/2.8
Линзний боке дахь бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийн илрэл нь арай бага юм. Тэмдэг, залруулгын зэрэг зэргээс шалтгаалан бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудал нь янз бүрийн төөрөгдлийн тойрог үүсгэж болно.
Triplet 78/2.8 (F/2.8)-аар авсан гэрэл зургийн жишээ - төөрөгдлийн тойрог нь тод хүрээтэй, гэрлийн төвтэй - линз нь их хэмжээний бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудалтай байдаг.
Aplanat KO-120M 120/1.8 (F/1.8) дээр авсан гэрэл зургийн жишээ - төөрөгдлийн тойрог нь сул тодорхой хил хязгаартай боловч энэ нь хэвээр байна. Туршилтаас харахад (өөр нийтлэлд миний өмнө нийтэлсэн) линз нь бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудал багатай байдаг.
Бөмбөрцөг хэлбэрийн гажилтын хэмжээ маш бага байдаг линзний жишээ болгон - Era-12 125/4 (F/4) дээр авсан гэрэл зураг. Тойрог нь огт хил хязгааргүй бөгөөд гэрэлтүүлгийн хуваарилалт маш жигд байна. Энэ нь линзний маш сайн засварыг харуулж байна (энэ нь үнэн юм).
Бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг арилгах
Гол арга бол диафрагм юм. "Нэмэлт" цацрагийг таслах нь хурц тод байдлыг сайжруулах боломжийг танд олгоно.
Схем 2 (Википедиа) - диафрагм (1-р зураг) ашиглан бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг багасгах, төвлөрлийг арилгах (2-р зураг). Фокус арилгах арга нь ихэвчлэн гэрэл зураг авахад тохиромжгүй байдаг.
Industar-61 линз (эрт, FED) ашиглан авсан 2.8, 4, 5.6, 8-ын янз бүрийн диафрагм бүхий дэлхийн гэрэл зургийн жишээнүүд (төв нь таслагдсан).
F/2.8 - нэлээд хүчтэй програм хангамж далдлагдсан
.jpg)
F/4 - програм хангамж буурч, зургийн нарийвчлал сайжирсан
.jpg)
F/5.6 - програм хангамж бараг байхгүй
F/8 - програм хангамж байхгүй, жижиг нарийн ширийн зүйлс тод харагдаж байна
График редакторуудад та хурцлах, бүдгэрүүлэх функцийг ашиглаж болох бөгөөд энэ нь бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийн сөрөг нөлөөллийг бага зэрэг багасгах боломжийг олгодог.
Заримдаа линзний эвдрэлээс болж бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудал үүсдэг. Ихэнхдээ - линзний хоорондох зайг зөрчих. Тохируулга нь тусалдаг.
Жишээлбэл, Бархасбадь-9-ийг LZOS болгон хувиргахад ямар нэг зүйл буруу болсон гэсэн хардлага байдаг: KMZ-ийн үйлдвэрлэсэн Бархасбадь-9-тэй харьцуулахад LZOS нь асар том бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлаас болж хурц тод биш юм. Үнэн хэрэгтээ линз нь 85/2 тооноос бусад бүх зүйлээр ялгаатай байдаг. Цагаан өнгө нь Canon 85/1.8 USM, харин хар нь зөвхөн Triplet 78/2.8 болон зөөлөн линзтэй тулалдах боломжтой.
80-аад оны хар Бархасбадь-9-оор авсан зураг, LZOS (F/2)
Цагаан дээр буудсан Бархасбадь-9 1959, KMZ (F/2)
Бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудалд гэрэл зурагчны хандлага
Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь зургийн хурц тод байдлыг бууруулж, заримдаа тааламжгүй байдаг - энэ нь объект анхаарал төвлөрүүлээгүй мэт санагддаг. Ердийн зураг авалтад бөмбөрцгийн гажиг ихэссэн оптикийг ашиглах ёсгүй.
Гэсэн хэдий ч бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь линзний загварын салшгүй хэсэг юм. Үүнгүйгээр Tair-11 дээр үзэсгэлэнтэй зөөлөн хөрөг зураг, галзуу гайхалтай монокл ландшафтууд, алдарт Мейер Триопланы бөмбөлөг боке, Industar-26M-ийн "вандуй", хэлбэрийн "том" тойрог байхгүй байх байсан. муурны нүд Zeiss Planar 50/1.7 дээр. Та линзний бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлаас салахыг хичээх ёсгүй - та үүнийг ашиглах аргыг хайж олох хэрэгтэй. Мэдээжийн хэрэг, илүүдэл бөмбөрцөг гажиг нь ихэнх тохиолдолд сайн зүйл авчирдаггүй.
дүгнэлт
Өгүүлэлд бид бөмбөрцөг хэлбэрийн аберрацийн гэрэл зурагт үзүүлэх нөлөөг нарийвчлан судалсан: тод байдал, боке, гоо зүй гэх мэт.
Энэ нь ихэвчлэн оптик тэнхлэгт байрлах объектын цэгээс гарч буй цацрагийн цацраг гэж тооцогддог. Гэсэн хэдий ч оптик тэнхлэгээс алслагдсан объектын цэгүүдээс гарч буй цацрагийн бусад цацрагт бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци үүсдэг боловч ийм тохиолдолд үүнийг гэж үздэг. бүрэлдэхүүн хэсэгбүх налуу цацрагийн гажилт. Түүнээс гадна, энэ гажуудлыг гэж нэрлэдэг боловч бөмбөрцөг хэлбэртэй, энэ нь зөвхөн бөмбөрцөг гадаргуугийн шинж чанар юм.
Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберрацийн үр дүнд цилиндр хэлбэртэй цацраг нь линзээр хугарсны дараа (зургийн орон зайд) конус биш, харин юүлүүр хэлбэртэй дүрсийг олж авдаг. гадна гадаргуубөглөрөлийн ойролцоо байгаа нь идэмхий гадаргуу гэж нэрлэгддэг. Энэ тохиолдолд цэгийн дүрс нь гэрэлтүүлгийн жигд бус тархалттай диск хэлбэртэй бөгөөд идэмхий муруйн хэлбэр нь гэрэлтүүлгийн тархалтын шинж чанарыг дүгнэх боломжийг олгодог. IN ерөнхий тохиолдол, бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци байгаа үед тараах дүрс нь орох (эсвэл гарах) сурагчийн координатын гурав дахь зэрэгтэй пропорциональ радиустай төвлөрсөн тойргийн систем юм.
Тооцоолсон утгууд
Зай δs"тэг ба хэт туяа алга болох цэгүүдийн хоорондох оптик тэнхлэгийн дагуу гэж нэрлэдэг уртааш бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци.
Диаметр δ" Тархалтын тойрог (диск) нь томъёогоор тодорхойлогддог
- 2h 1 - системийн нүхний диаметр;
- а"- системээс зургийн цэг хүртэлх зай;
- δs"- уртааш аберраци.
Хязгааргүйд байрлах объектуудын хувьд
Ийм хослуулах энгийн линз, бөмбөрцөг хэлбэрийн гажилтыг ихээхэн засах боломжтой.
Бууруулах, засах
Зарим тохиолдолд бага зэрэг гуравдагч эрэмбийн бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг линзийг бага зэрэг сулруулах замаар засч залруулж болно. Энэ тохиолдолд зургийн хавтгай гэж нэрлэгддэг зүйл рүү шилждэг "онгоц илүү сайн суурилуулалт» , дүрмээр бол тэнхлэгийн болон хэт туяаны огтлолцлын хооронд дунд хэсэгт байрлах ба өргөн цацрагийн бүх цацрагийн огтлолцлын хамгийн нарийн цэгтэй давхцахгүй (хамгийн бага тархсан диск). Энэ зөрүүг хамгийн бага тархалттай дискэн дэх гэрлийн энергийн тархалтаар тайлбарлаж, зөвхөн төвд төдийгүй ирмэг дээр гэрэлтүүлгийн максимум үүсгэдэг. Өөрөөр хэлбэл, "диск" нь төв цэгтэй тод цагираг гэж хэлж болно. Тиймээс хөндлөн бөмбөрцөг аберрацийн бага утгаас үл хамааран хамгийн бага тархалттай дисктэй давхцах хавтгай дахь оптик системийн нарийвчлал бага байх болно. Энэ аргын тохиромжтой байдал нь бөмбөрцөг хэлбэрийн гажилтын хэмжээ болон тархалтын диск дэх гэрэлтүүлгийн тархалтын шинж чанараас хамаарна.
Хатуухан хэлэхэд бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг зөвхөн зарим хос нарийн бүсэд, үүнээс гадна зөвхөн тодорхой хоёр коньюгат цэгүүдэд бүрэн засч залруулж болно. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр залруулга нь хоёр линзтэй системд ч хангалттай байх болно.
Ихэвчлэн нэг өндрийн утгын хувьд бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци арилдаг h 0 нь системийн сурагчийн ирмэгтэй тохирч байна. Хаана хамгийн өндөр үнэ цэнэөндөрт бөмбөрцөг хэлбэрийн үлдэгдэл үүсэх төлөвтэй байна h e энгийн томъёогоор тодорхойлно
Бөмбөрцөг хэлбэрийн үлдэгдэл аберраци нь цэгийн дүрс хэзээ ч цэг болохгүй болоход хүргэдэг. Энэ нь залруулгагүй бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигтай харьцуулахад хамаагүй бага хэмжээтэй хэдий ч диск хэвээр байх болно.
Бөмбөрцөг хэлбэрийн үлдэгдлийг багасгахын тулд системийн хүүхэн харааны ирмэг дээр тооцоолсон "хэт засвар"-ыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд энэ нь ирмэгийн бүсийн бөмбөрцгийн аберрацид эерэг утгыг өгдөг ( δs"> 0). Үүний зэрэгцээ туяа нь сурагчийг өндөрт гаталж байна h e, фокусын цэг рүү бүр ойр огтлолцдог бөгөөд ирмэгийн туяа нь фокусын ард нийлдэг ч тархалтын дискний хил хязгаараас хэтрэхгүй. Тиймээс тархалтын дискний хэмжээ багасч, тод байдал нь нэмэгддэг. Энэ нь зургийн нарийвчилсан болон тодосгогч чанар сайжирна. Гэсэн хэдий ч тархалтын диск дэх гэрэлтүүлгийн хуваарилалтын онцлогоос шалтгаалан "хэт зассан" бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигтай линз нь ихэвчлэн фокусын талбайн гадна "давхар" бүдэгрдэг.
Зарим тохиолдолд ихээхэн хэмжээний "дахин залруулга" хийхийг зөвшөөрдөг. Жишээлбэл, Карл Зейс Йенагийн эртний "Төлөвлөгөөнүүд" нь эерэг бөмбөрцөг аберрацийн утгатай байв ( δs"> 0), хүүхэн харааны захын болон дунд бүсийн аль алинд нь. Энэхүү шийдэл нь бүрэн диафрагмын үед тодосгогчийг бага зэрэг бууруулдаг боловч жижиг нүхэнд нарийвчлалыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг.
Тэмдэглэл
Уран зохиол
- Бегунов Б.Н. Геометрийн оптик, Москвагийн Улсын Их Сургуулийн хэвлэлийн газар, 1966 он.
- Волосов Д.С., Гэрэл зургийн оптик. М., "Искусство", 1971.
- Заказнов Н.П., Оптик системийн онол, М., "Машин бүтээх", 1992.
- Ландсберг Г.С. Оптик. М., ФИЗМАТЛИТ, 2003 он.
- Чуриловский V. N. Онол оптик хэрэгсэл, Л., “Механик инженер”, 1966 он.
- Смит, Уоррен Ж. Орчин үеийн оптик инженерчлэл, McGraw-Hill, 2000.
Викимедиа сан. 2010 он.
Физик нэвтэрхий толь бичиг
Оптик системийн гажуудлын нэг хэлбэр (Оптик системийн гажуудалуудыг үзнэ үү); тэнхлэгт тэгш хэмтэй оптик системээр (линз (Линзийг үзнэ үү), Линз) -ээс өөр өөр зайд дамждаг гэрлийн туяа Фокусын тохиромжгүй байдлаар илэрдэг. Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг
Оптик систем дэх зургийн гажуудал нь оптик тэнхлэг дээр байрлах цэгийн эх үүсвэрээс гэрлийн цацраг тэнхлэгээс алслагдсан системийн хэсгүүдээр дамждаг туяа нэг цэг дээр цуглардаггүй. * * * Бөмбөрцөг…… нэвтэрхий толь бичиг
бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци- sferinė aberacija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. бөмбөрцгийн аберраци vok. sphärische Aberration, f rus. бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци, f pranc. aberration de spéricité, f; aberration sphérique, f … Физикос terminų žodynas
БӨМБӨГИЙН АЖИЛЛАГАА- Аберраци, бөмбөрцөг хэлбэртэй... Толь бичигсэтгэл судлалд
бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци- системийн оптик тэнхлэгээс өөр өөр зайд өнгөрч буй гэрлийн цацрагийн голомтуудын таарамжгүй байдлаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь янз бүрийн гэрэлтүүлгийн тойрог хэлбэрээр цэгийн дүрсийг авахад хүргэдэг. Мөн үзнэ үү: Хроматик аберраци ... Металлургийн нэвтэрхий толь бичиг
Оптик системийн гажигуудын нэг нь тэнхлэгт тэгш хэмтэй оптик линзээр дамжин өнгөрөх гэрлийн туяануудын фокусын таарамжгүй байдлаас үүдэлтэй. систем (линз, объектив) энэ системийн оптик тэнхлэгээс өөр өөр зайд. Энэ нь дүр төрхөөр илэрдэг ... ... Том нэвтэрхий толь бичиг Политехникийн толь бичиг
Оптик дахь зургийн гажуудал системүүд, учир нь гэрлийн туяа оптик дээр байрлах цэгийн эх үүсвэрээс тэнхлэгээс алслагдсан системийн хэсгүүдээр дамждаг цацрагууд нь нэг цэг дээр цуглардаггүй ... Байгалийн шинжлэх ухаан. нэвтэрхий толь бичиг
→ Одон орон судлал дахь аберрациАберраци гэдэг үг нь ажиглалтын явцад объектын гажуудалтай холбоотой олон оптик нөлөөллийг илэрхийлдэг. Энэ нийтлэлд бид одон орны ажиглалтад хамгийн их хамааралтай хэд хэдэн төрлийн гажуудлын талаар ярих болно.
Гэрлийн гажуудалодон орон судлалд энэ нь гэрлийн хязгаарлагдмал хурдаас шалтгаалсан тэнгэрийн биетийн илт шилжилтийг ажиглаж буй объект болон ажиглагчийн хөдөлгөөнтэй хослуулах явдал юм. Аберрацийн нөлөө нь тухайн объект руу чиглэсэн илэрхий чиглэл нь тухайн цаг хугацааны геометрийн чиглэлтэй давхцахгүй байхад хүргэдэг.
Үүний үр нөлөө нь дэлхийн нарыг тойрон хөдөлж, гэрэл явахад зарцуулдаг цаг хугацааны улмаас ажиглагч одыг байгаа газраасаа өөр газар хардаг. Хэрэв дэлхий хөдөлгөөнгүй байсан эсвэл гэрэл агшин зуур тархдаг байсан бол гэрлийн аберраци байхгүй болно. Тиймээс, дуран ашиглан тэнгэр дэх одны байрлалыг тодорхойлохдоо бид одны хазайсан өнцгийг хэмжих ёсгүй, харин дэлхийн хөдөлгөөний чиглэлд бага зэрэг нэмэгдүүлэх хэрэгтэй.
Аберрацийн нөлөө нь тийм ч их биш юм. Түүний хамгийн их утга нь дэлхий цацрагийн чиглэлд перпендикуляр хөдөлдөг нөхцөлд хүрдэг. Энэ тохиолдолд одны байрлалын хазайлт ердөө 20.4 секунд байна, учир нь дэлхий 1 секундэд ердөө 30 км, гэрлийн туяа 300,000 км замыг туулдаг.
Мөн хэд хэдэн төрөл байдаг геометрийн гажуудал. Бөмбөрцгийн аберраци- линзний гол оптик тэнхлэг дээр байрлах цэгээс гарч буй өргөн хүрээтэй гэрлийн цацраг нь линзээр дамжин өнгөрөхдөө нэг биш, харин олон цэгээр огтлолцохоос бүрддэг линз эсвэл объективийн аберраци. дээр оптик тэнхлэг дээр байрладаг өөр өөр зайдлинзээс, үр дүнд нь зураг бүдэгрэх болно. Үүний үр дүнд од гэх мэт цэгэн объектыг жижиг бөмбөг гэж харж болох бөгөөд энэ бөмбөгний хэмжээг одны хэмжээтэй адил авна.
Зургийн талбайн муруйлт- аберраци, үүний үр дүнд линзний оптик тэнхлэгт перпендикуляр хавтгай объектын дүрс нь линзний гүдгэр эсвэл гүдгэр гадаргуу дээр байрладаг. Энэ гажуудал нь зургийн талбарт жигд бус хурц тод байдлыг үүсгэдэг. Тийм учраас хэзээ төв хэсэгХэрэв зураг нь хурц төвлөрч байвал түүний ирмэгүүд нь фокусгүй болж, зураг нь бүдэгрэх болно. Хэрэв та зургийн ирмэгийн дагуу тод байдлыг тохируулбал түүний төв хэсэг нь бүдэгрэх болно. Энэ төрлийн аберраци нь одон орон судлалын хувьд тийм ч чухал биш юм.
Энд хэд хэдэн төрлийн гажуудал байна:
Гэрэл зургийн линзний диафрагм ба хүрээ дээрх гэрлийн дифракцийн улмаас дифракцийн аберраци үүсдэг. Дифракцийн аберраци нь гэрэл зургийн линзний шийдвэрлэх чадварыг хязгаарладаг. Ийм гажуудлаас болж линзээр шийдсэн цэгүүдийн хоорондох хамгийн бага өнцгийн зай нь ламбда/D радианаар хязгаарлагддаг бөгөөд энд ламбда нь ашигласан гэрлийн долгионы урт (оптик мужийг ихэвчлэн гэж нэрлэдэг) юм. цахилгаан соронзон долгион 400 нм-ээс 700 нм хүртэл урттай), D нь линзний диаметр юм. Энэ томьёог харвал линзний диаметр ямар чухал болох нь тодорхой болно. Энэ параметр нь хамгийн том, хамгийн үнэтэй телескопуудын гол түлхүүр юм. Рентген туяагаар харах чадвартай телескоп нь ердийн оптик дурантай харьцуулахад илүү сайн байдаг нь ойлгомжтой. Баримт нь рентген туяаны долгионы урт нь оптик муж дахь гэрлийн долгионы уртаас 100 дахин богино байдаг. Тиймээс ийм телескопуудын хувьд хамгийн бага харагдахуйц өнцгийн зай нь ердийнхөөс 100 дахин бага байдаг. оптик телескопуудижил диаметртэй линзтэй.
Аберрацийн судалгаа нь одон орны багаж хэрэгслийг ихээхэн сайжруулах боломжтой болсон. Орчин үеийн телескопуудад аберрацийн нөлөөг багасгадаг боловч энэ нь оптик хэрэгслийн чадавхийг хязгаарладаг аберраци юм.
1Бүх төрлийн гажуудал дотроос бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь хамгийн чухал бөгөөд ихэнх тохиолдолд нүдний оптик системийн хувьд практик ач холбогдолтой цорын ганц зүйл юм. Учир нь хэвийн нүдүргэлж хамгийн чухал зүйл рүү харцаа хандуулдаг Энэ мөчобъект, дараа нь гэрлийн туяа (кома, астигматизм) ташуу тусгалаас үүссэн гажуудал арилдаг. Ийм аргаар бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг арилгах боломжгүй юм. Хэрэв нүдний оптик системийн хугарлын гадаргуу нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байвал бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг ямар ч аргаар арилгах боломжгүй юм. Хүүхэн харааны диаметр багасах тусам түүний гажуудуулах нөлөө багасдаг тул тод гэрэлд нүдний нягтрал бага гэрэлтэй харьцуулахад илүү өндөр байдаг бөгөөд энэ нь хүүхэн харааны диаметр нэмэгдэж, толбоны хэмжээ ихсэх үед цэгийн гэрлийн эх үүсвэр нь бөмбөрцөг хэлбэрийн гажилтын улмаас нэмэгддэг. Нүдний оптик системийн бөмбөрцөг хэлбэрийн аберрацид үр дүнтэй нөлөөлөх цорын ганц арга зам байдаг - хугарлын гадаргуугийн хэлбэрийг өөрчлөх замаар. Энэ боломж нь зарчмын хувьд байдаг мэс заслын залруулгаэвэрлэгийн муруйлт, оптик шинж чанараа алдсан байгалийн линзийг, жишээлбэл, катарактын улмаас хиймэл линзээр солих үед. Хиймэл линз нь ямар ч төрлийн хугарлын гадаргуутай байж болно орчин үеийн технологихэлбэрүүд. Хугарлын гадаргуугийн хэлбэрийн бөмбөрцөг гажилтанд үзүүлэх нөлөөллийн судалгааг компьютерийн загварчлалын тусламжтайгаар хамгийн үр дүнтэй, үнэн зөв хийх боломжтой. Энд бид ийм судалгаа хийх боломжийг олгодог нэлээн энгийн компьютерийн загварчлалын алгоритм, мөн энэ алгоритмыг ашиглан олж авсан үндсэн үр дүнгийн талаар ярилцах болно.
Янз бүрийн хугарлын индекс бүхий хоёр тунгалаг орчинг тусгаарлах нэг бөмбөрцөг хугарлын гадаргуугаар гэрлийн туяа өнгөрөхийг тооцоолох хамгийн энгийн арга. Бөмбөрцгийн аберрацийн үзэгдлийг харуулахын тулд ийм тооцоог хоёр хэмжээст ойртуулахад хангалттай. Гэрлийн цацраг нь үндсэн хавтгайд байрладаг бөгөөд гол оптик тэнхлэгтэй параллель хугарлын гадаргуу руу чиглэнэ. Хугарлын дараах энэ цацрагийн явцыг тойргийн тэгшитгэл, хугарлын хууль, геометрийн болон тригонометрийн тодорхой хамаарлаар тодорхойлж болно. Харгалзах тэгшитгэлийн системийг шийдсэний үр дүнд энэ цацрагийн гол оптик тэнхлэгтэй огтлолцох цэгийн координатын илэрхийлэлийг олж авч болно. хугарлын гадаргуугийн фокусын координатууд. Энэ илэрхийлэл нь гадаргуугийн параметрүүд (радиус), хугарлын индексүүд, үндсэн оптик тэнхлэг ба гадаргуу дээрх цацрагийн тусгалын цэгийн хоорондох зайг агуулдаг. Фокусын координатын оптик тэнхлэг ба цацрагийн тусгалын цэгийн хоорондох зайнаас хамаарах хамаарал нь бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци юм. Энэ хамаарлыг графикаар тооцоолж, дүрслэхэд хялбар байдаг. Нэг бөмбөрцөг гадаргуугийн цацрагийг гол оптик тэнхлэг рүү хазайлгах үед оптик тэнхлэг ба туссан туяа хоорондын зай нэмэгдэх тусам фокусын координат үргэлж буурдаг. Цацраг тэнхлэгээс хол байх тусам хугарлын гадаргуу дээр тусах тусам энэ гадаргууд ойртох тусам хугарлын дараа тэнхлэгийг огтолно. Энэ бол эерэг бөмбөрцөг аберраци юм. Үүний үр дүнд үндсэн оптик тэнхлэгтэй параллель гадаргуу дээр туссан цацрагууд нь зургийн хавтгайд нэг цэг дээр цуглардаггүй, харин энэ хавтгайд төгсгөлтэй диаметртэй тархалтын цэгийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь зургийн тодосгогчийг бууруулахад хүргэдэг. түүний чанар муудах. Зөвхөн үндсэн оптик тэнхлэгт (параксиаль туяа) маш ойрхон гадаргуу дээр унасан цацрагууд нэг цэг дээр огтлолцдог.
Хэрэв хоёр бөмбөрцөг гадаргуугаас үүссэн цуглуулагч линзийг цацрагийн замд байрлуулсан бол дээр дурдсан тооцооллыг ашиглан ийм линз нь эерэг бөмбөрцөг гажилттай болохыг харуулж болно. Гол оптик тэнхлэгтэй параллель туссан цацрагууд нь тэнхлэгт ойртож буй туяанаас илүү линзтэй ойртдог. Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь зөвхөн параксиаль туяанд бараг байдаггүй. Хэрэв линзний хоёр гадаргуу нь гүдгэр (линз шиг) байвал бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь линзний хоёр дахь хугарлын гадаргуу нь хонхойсон (эвэрлэг гэх мэт) байснаас их байна.
Эерэг бөмбөрцөг аберраци нь хугарлын гадаргуугийн хэт их муруйлтаас үүсдэг. Оптик тэнхлэгээс холдох тусам гадаргуу руу шүргэгч ба оптик тэнхлэгт перпендикуляр хоорондын өнцөг нь хугарсан цацрагийг параксиаль фокус руу чиглүүлэх шаардлагатай хэмжээнээс хурдан нэмэгддэг. Энэ нөлөөг багасгахын тулд тэнхлэгийн перпендикуляраас гадаргууд хүрэх шүргэгч нь түүнээс холдох үед хазайлтыг удаашруулах шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд гадаргуугийн муруйлт нь оптик тэнхлэгээс холдох тусам буурах ёстой, өөрөөр хэлбэл. гадаргуу нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байж болохгүй, түүний бүх цэгүүдийн муруйлт ижил байна. Өөрөөр хэлбэл, бөмбөрцөг хэлбэрийн аберацийг багасгах нь зөвхөн асферик хугарлын гадаргуутай линзийг ашиглах замаар л боломжтой юм. Эдгээр нь жишээлбэл, эллипсоид, параболоид, гиперболоидын гадаргуу байж болно. Зарчмын хувьд бусад гадаргуугийн хэлбэрийг ашиглах боломжтой. Зууван, параболик ба гипербол хэлбэрийн сэтгэл татам байдал нь зөвхөн бөмбөрцөг гадаргуу шиг нэлээд энгийн аналитик томьёогоор тодорхойлогддог бөгөөд эдгээр гадаргуутай линзний бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь дээр дурдсан техникийг ашиглан онолын хувьд маш амархан судлах боломжтой байдаг.
Бөмбөрцөг, эллипс, параболик ба гипербол гадаргуугийн параметрүүдийг сонгох боломжтой бөгөөд ингэснээр линзний төв хэсэгт муруйлт ижил байна. Энэ тохиолдолд параксиаль цацрагийн хувьд ийм линз нь бие биенээсээ ялгагдахгүй байх болно, эдгээр линзний хувьд параксиаль фокусын байрлал ижил байх болно. Гэхдээ та үндсэн тэнхлэгээс холдох тусам эдгээр линзний гадаргуу нь тэнхлэгт перпендикуляраас өөр өөр байдлаар хазайх болно. Бөмбөрцөг гадаргуу нь хамгийн хурдан, зууван нь удаан, параболик нь бүр удаан, гипербол нь хамгийн удаан (эдгээр дөрөв) хазайна. Үүнтэй ижил дарааллаар эдгээр линзний бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци улам бүр мэдэгдэхүйц буурах болно. Гипербол линзийн хувьд бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь тэмдгийг өөрчлөх боломжтой - сөрөг болж, өөрөөр хэлбэл. Оптик тэнхлэгээс хол байгаа линз дээр тусах туяа нь оптик тэнхлэгт ойр байгаа линз дээр тусах туяанаас илүү хол огтлолцоно. Гипербол линзний хувьд та хугарлын гадаргуугийн параметрүүдийг сонгох боломжтой бүрэн байхгүйбөмбөрцөг аберраци - гол оптик тэнхлэгтэй параллель линз дээр туссан бүх туяа хугарсны дараа тэнхлэгийн нэг цэг дээр цуглуулагдах болно - хамгийн тохиромжтой линз. Үүнийг хийхийн тулд эхний хугарлын гадаргуу нь тэгш байх ёстой, хоёр дахь нь гүдгэр гипербол байх ёстой бөгөөд тэдгээрийн параметрүүд болон хугарлын индексүүд нь тодорхой харилцаатай байх ёстой.
Тиймээс бөөрөнхий гадаргуутай линзийг ашигласнаар бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг мэдэгдэхүйц бууруулж, бүрмөсөн арилгах боломжтой. Хугарлын хүч (параксиаль фокусын байрлал) ба бөмбөрцөг аберрацид тус тусад нь нөлөөлөх боломж нь хоёр геометрийн параметр, хоёр хагас тэнхлэгийн эргэлтийн асферик гадаргуутай байгаатай холбоотой бөгөөд тэдгээрийг сонгох нь бөмбөрцгийн аберрацийн бууралтыг хангах боломжтой юм. хугарлын хүчийг өөрчлөхгүйгээр. Бөмбөрцөг гадаргуу нь ийм боломж байхгүй; энэ нь зөвхөн нэг параметртэй байдаг - радиус, энэ параметрийг өөрчилснөөр хугарлын хүчийг өөрчлөхгүйгээр бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг өөрчлөх боломжгүй юм. Хувьсгалын параболоидын хувьд ийм боломж бас байхгүй, учир нь хувьсгалын параболоид нь зөвхөн нэг параметртэй байдаг - фокусын параметр. Тиймээс, дурдсан гурван асферик гадаргуугаас зөвхөн хоёр нь бөмбөрцөг хэлбэрийн аберрацид хяналттай бие даасан нөлөө үзүүлэхэд тохиромжтой - гипербол ба эллипс.
Зөвшөөрөгдөх бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг хангах параметр бүхий нэг линз сонгох нь тийм ч хэцүү биш юм. Гэхдээ ийм линз нь нүдний оптик системийн нэг хэсэг болох бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг шаардлагатай бууруулж чадах уу? Энэ асуултад хариулахын тулд нүдний эвэрлэг, линз гэсэн хоёр линзээр дамжин гэрлийн цацрагийг тооцоолох шаардлагатай. Ийм тооцооны үр дүн нь өмнөх шигээ цацрагийн гол оптик тэнхлэгтэй (фокус координат) огтлолцох цэгийн координатуудын туссан цацраг ба энэ тэнхлэгийн хоорондох зайнаас хамаарах график байх болно. Бүх дөрвөн хугарлын гадаргуугийн геометрийн параметрүүдийг өөрчилснөөр та энэ графикийг ашиглан нүдний бүхэл бүтэн оптик системийн бөмбөрцөг хэлбэрийн аберрацид үзүүлэх нөлөөг судалж, үүнийг багасгахыг оролдож болно. Жишээлбэл, бүх дөрвөн хугарлын гадаргуу нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байвал нүдний бүхэл бүтэн оптик системийн аберраци нь зөвхөн линзний аберрациас мэдэгдэхүйц бага, аберрациас арай их байгааг байгалийн линзээр хялбархан шалгаж болно. зөвхөн эвэрлэг бүрхэвч. 5 мм-ийн хүүхэн харааны диаметртэй, тэнхлэгээс хамгийн алслагдсан туяа нь зөвхөн линзээр хугарсан үед энэ тэнхлэгийг параксиаль туяанаас ойролцоогоор 8% илүү ойртуулдаг. Нүдний эвэрлэг бүрхэвч дангаараа хугарч, хүүхэн харааны диаметртэй ижил байх үед алсын цацрагуудын фокус нь параксиаль туяанаас ойролцоогоор 3% ойр байдаг. Энэ линз ба эвэрлэг бүрхэвч бүхий нүдний бүхэл бүтэн оптик систем нь параксиаль туяанаас 4% илүү ойр холын цацрагийг цуглуулдаг. Нүдний эвэрлэг нь линзний бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг хэсэгчлэн нөхдөг гэж бид хэлж чадна.
Нүдний оптик систем нь эвэрлэг бүрхэвч болон линз болгон суурилуулсан тэг аберраци бүхий хамгийн тохиромжтой гипербол линзээс бүрдсэн нүдний оптик систем нь зөвхөн эвэрлэг бүрхэвчтэй ойролцоогоор ижил бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци өгдөг болохыг харж болно. Зөвхөн линзний бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг багасгах нь нүдний бүхэл бүтэн оптик системийг багасгахад хангалтгүй юм.
Тиймээс зөвхөн линзний геометрийг сонгох замаар нүдний бүхэл бүтэн оптик системийн бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг багасгахын тулд хамгийн бага бөмбөрцөг гажигтай линз биш, харин эвэрлэгтэй харилцан үйлчлэлцэх үед аберрацийг багасгадаг линзийг сонгох шаардлагатай. Хэрэв эвэрлэгийн хугарлын гадаргууг бөмбөрцөг хэлбэртэй гэж үзвэл нүдний бүхэл бүтэн оптик системийн бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг бараг бүрэн арилгахын тулд гипербол хугарлын гадаргуутай линзийг сонгох шаардлагатай бөгөөд энэ нь нэг линз шиг мэдэгдэхүйц харагддаг. (ойролцоогоор 17% нь нүдний шингэн орчинд, ойролцоогоор 12% нь агаарт) сөрөг аберраци . Нүдний бүхэл бүтэн оптик системийн бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь сурагчдын диаметрийн хувьд 0.2% -иас хэтрэхгүй байна. Нүдний оптик системийн бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг бараг ижил саармагжуулах (ойролцоогоор 0.3% хүртэл) нь эхний хугарлын гадаргуу нь бөмбөрцөг хэлбэртэй, хоёр дахь нь гипербол байдаг линзний тусламжтайгаар ч хүрч болно.
Тиймээс асферик, ялангуяа гипербол хугарлын гадаргуутай хиймэл линз ашиглах нь нүдний оптик системийн бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг бараг бүрмөсөн арилгаж, улмаар энэ системээс үүссэн зургийн чанарыг эрс сайжруулах боломжийг олгодог. нүдний торлог бүрхэвч. Үүнийг нэлээд энгийн хоёр хэмжээст загварын хүрээнд системээр дамжих туяаг компьютерийн загварчлалын үр дүнгээс харж болно.
Нүдний оптик системийн параметрүүдийн торлог бүрхэвчийн дүрсний чанарт үзүүлэх нөлөөг маш олон тооны туяа (хэдэн зуун туяанаас хэдэн зуун мянга хүртэл) мөрддөг илүү төвөгтэй гурван хэмжээст компьютерийн загварыг ашиглан харуулж болно. туяа) бүх геометрийн гажуудалд өртсөний үр дүнд нэг эх үүсвэрээс гарч, нүдний торлог бүрхэвчийн өөр өөр цэгүүдэд хүрч ирдэг. Бүх эх үүсвэрийн цэгүүдээс ирсэн торлог бүрхэвчийн бүх цэгүүдэд бүх цацрагийг нэгтгэснээр ийм загвар нь өргөтгөсөн эх үүсвэрийн зургийг авах боломжийг олгодог - янз бүрийн туршилтын объектууд, өнгөт, хар цагаан. Бидэнд ийм гурван хэмжээст компьютерийн загвар байгаа бөгөөд энэ нь бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци мэдэгдэхүйц буурч, улмаар тархалтын хэмжээ багассаны улмаас асферик хугарлын гадаргуутай нүдний дотоод линзийг ашиглах үед торлог бүрхэвчийн дүрсний чанар мэдэгдэхүйц сайжирч байгааг тодорхой харуулж байна. торлог бүрхэвч дээрх толбо. Зарчмын хувьд бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг бараг бүрмөсөн арилгаж, тархалтын цэгийн хэмжээг бараг тэг болгож бууруулж, хамгийн тохиромжтой дүрсийг олж авах боломжтой юм шиг санагдаж байна.
Гэхдээ бүх геометрийн гажуудлыг бүрэн арилгасан гэж үзсэн ч гэсэн ямар ч аргаар хамгийн тохиромжтой дүр төрхийг олж авах боломжгүй гэдгийг мартаж болохгүй. Тархалтын цэгийн хэмжээг багасгах үндсэн хязгаарлалт байдаг. Энэ хязгаарыг гэрлийн долгионы шинж чанараар тогтоодог. Долгионы үзэл баримтлалд үндэслэсэн дифракцийн онолын дагуу дугуй нүхэн дээрх гэрлийн дифракцийн улмаас дүрсний хавтгай дахь гэрлийн цэгийн хамгийн бага диаметр нь түүний үржвэртэй пропорциональ (2.44 пропорциональ коэффициенттэй) байна. фокусын урт ба гэрлийн долгионы урт нь нүхний диаметртэй урвуу пропорциональ байна. Нүдний оптик системийн тооцоолол нь 4 мм-ийн хүүхэн харааны диаметртэй 6.5 μм орчим тархсан цэгийн диаметрийг өгдөг.
Геометрийн оптикийн хуулиуд бүх цацрагийг нэг цэгт хүргэж байсан ч гэрлийн толбоны диаметрийг дифракцийн хязгаараас доош бууруулах боломжгүй юм. Дифракци нь аливаа хугарлын оптик систем, тэр ч байтугай хамгийн тохиромжтой системээр хангадаг зургийн чанарыг сайжруулах хязгаарыг хязгаарладаг. Үүний зэрэгцээ гэрлийн дифракцийг хугарахаас илүү муу зүйлгүйгээр дүрсийг олж авах боломжтой бөгөөд үүнийг дифракт-хугарлын IOL-д амжилттай ашигладаг. Гэхдээ энэ бол өөр сэдэв.
Ном зүйн холбоос
Чередник В.И., Треушников В.М. БӨМБӨГӨӨН АЖИЛЛАГАА БА АСФЕРИЙН ДОТООД ЛИНЗ // Суурь судалгаа. – 2007. – No8. – Х.38-41;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3359 (хандалтын огноо: 23/03/2020). "Байгалийн Шинжлэх Ухааны Академи" хэвлэлийн газраас эрхлэн гаргадаг сэтгүүлүүдийг та бүхэнд хүргэж байна.
Зураг 1Дутуу залруулсан бөмбөрцөг гажилтын зураг. Линзний захын гадаргуу нь төвөөс богино фокусын урттай байдаг.
Ихэнх гэрэл зургийн линз нь бөмбөрцөг гадаргуутай элементүүдээс бүрддэг. Ийм элементүүдийг үйлдвэрлэхэд харьцангуй хялбар байдаг боловч тэдгээрийн хэлбэр нь зураг үүсгэхэд тохиромжгүй байдаг.
Бөмбөрцгийн аберраци- энэ нь линзний бөмбөрцөг хэлбэрийн улмаас үүсдэг зураг үүсгэх согогуудын нэг юм. Цагаан будаа. Зураг 1-д эерэг линзний бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг үзүүлэв.
Оптик тэнхлэгээс цааш линзээр дамжин өнгөрөх туяа нь байрлал дээр төвлөрдөг -тай. Оптик тэнхлэгт ойртсон туяа нь байрлал дээр төвлөрдөг а, тэдгээр нь линзний гадаргууд ойртдог. Тиймээс фокусын байрлал нь туяа линзээр дамжин өнгөрөх байршлаас хамаарна.
Хэрэв ирмэгийн фокус нь эерэг линзтэй адил тэнхлэгийн фокусаас илүү линзтэй ойр байвал Зураг. 1, дараа нь тэд бөмбөрцөг аберраци гэж хэлдэг засаагүй. Эсрэгээр, хэрэв ирмэгийн фокус нь тэнхлэгийн фокусын ард байгаа бол бөмбөрцөг аберраци гэж нэрлэдэг дахин зассан.
Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци бүхий линзээр хийсэн цэгийн дүрсийг ихэвчлэн гэрлийн цагирагаар хүрээлэгдсэн цэгүүдээр олж авдаг. Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь ихэвчлэн тодосгогчийг зөөлрүүлж, нарийн ширийн зүйлийг бүдгэрүүлэх замаар гэрэл зураг дээр гарч ирдэг.
Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь талбайн даяар жигд байдаг бөгөөд энэ нь линзний ирмэг ба төвийн хоорондох уртааш фокус нь цацрагийн налуугаас хамаардаггүй гэсэн үг юм.
1-р зурагнаас харахад бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигтай линз дээр сайн хурц тод байдлыг олж авах боломжгүй юм шиг санагдаж байна. Гэрэл мэдрэмтгий элемент (кино эсвэл мэдрэгч) дээрх линзний ард ямар ч байрлалд тодорхой цэгийн оронд бүдгэрүүлсэн диск гарч ирнэ.
Гэсэн хэдий ч хамгийн бага бүдгэрүүлсэн дисктэй тохирох геометрийн "хамгийн сайн" фокус байдаг. Хөнгөн боргоцойны энэхүү өвөрмөц чуулга нь хамгийн бага хөндлөн огтлолтой, байрлалтай б.
Фокус шилжих
Диафрагм нь линзний ард байх үед сонирхолтой үзэгдэл тохиолддог. Хэрэв диафрагм нь линзний захын туяаг таслах байдлаар хаалттай байвал фокус баруун тийш шилждэг. Маш хаалттай диафрагмтай бол хамгийн сайн фокус нь тухайн байрлалд ажиглагдах болно в, өөрөөр хэлбэл, диафрагмыг хааж, нээх үед хамгийн бага бүдэгрэх дискнүүдийн байрлал өөр байх болно.
Хаалттай нүхэнд хамгийн сайн тод байдлыг авахын тулд матрицыг (кино) байрлалд байрлуулах хэрэгтэй. в. Ихэнх гэрэл зургийн системүүд өргөн диафрагмтай ажиллахаар зохион бүтээгдсэн тул хамгийн сайн хурцадмал байдалд хүрэхгүй байх магадлал байгааг энэ жишээ тодорхой харуулж байна.
Гэрэл зурагчин диафрагмыг бүрэн онгорхой байхад анхаарлаа төвлөрүүлж, хамгийн бага бүдэгрүүлсэн дискийг мэдрэгч дээр байрлуулна. б, дараа нь буудаж байх үед диафрагм нь тогтоосон утга руу автоматаар хаагдах бөгөөд тэр яг одоо юу болох талаар сэжиглэхгүй. анхаарлын шилжилт, энэ нь хамгийн сайн хурцадмал байдалд хүрэхээс сэргийлдэг.
Мэдээжийн хэрэг, хаалттай диафрагм нь тухайн цэг дэх бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийг бууруулдаг б, гэхдээ энэ нь хамгийн сайн хурц тод байх болно.
DSLR хэрэглэгчид бодит диафрагм дээр анхаарлаа төвлөрүүлэхийн тулд урьдчилан харах диафрагмыг хааж болно.
Норман Голдберг анхаарлаа төвлөрүүлэхэд автоматаар нөхөн олговор олгохыг санал болгов. Zeiss нь диафрагмын утгыг өөрчлөх замаар фокусын шилжилтийг багасгахын тулд тусгайлан зохион бүтээсэн загвар бүхий Zeiss Ikon камеруудад зориулсан зай хэмжигч линзний цувралыг эхлүүлсэн. Үүний зэрэгцээ алсын зай хэмжигч камерын линз дэх бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудал мэдэгдэхүйц буурдаг. Алсын зай хэмжигч камерын линзний хувьд фокусын шилжилт хэр чухал вэ гэж та асууж байна уу? LEICA NOCTILUX-M 50mm f/1 линз үйлдвэрлэгчийн мэдээлснээр энэ утга нь ойролцоогоор 100 микрон юм.
Фокусаас гадуур бүдэгрэх загвар
Бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудал нь фокусын дүрсэнд үзүүлэх нөлөөг ялгахад хэцүү боловч фокусаас бага зэрэг хол байгаа зурагнаас тодорхой харж болно. Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь фокусгүй хэсэгт харагдах ул мөр үлдээдэг.
1-р зураг руу буцаж ирэхэд бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудал байгаа үед бүдгэрүүлсэн диск дэх гэрлийн эрчмийн хуваарилалт жигд биш байгааг тэмдэглэж болно.
Жирэмсэн вбүдэгрүүлсэн диск нь бүдэг гэрэлт цагирагаар хүрээлэгдсэн тод цөмөөр тодорхойлогддог. Бүдгэрүүлэх товчлуур байрлалд байх үед агэрэл гэгээтэй цагирагаар хүрээлэгдсэн бараан цөмтэй. Ийм хэвийн бус гэрлийн хуваарилалт нь зургийн фокусгүй хэсэгт гарч ирж болно.
Цагаан будаа. 2 Фокусын урд болон ард байгаа бүдэгрэлт өөрчлөлт
Зураг дээрх жишээ. 2-т макро хөөрөгтэй линз дээр суурилуулсан 85/1.4 линзээр 1:1 макро горимд зурагдсан хүрээний голд байрлах цэгийг харуулав. Мэдрэгч нь хамгийн сайн фокусаас (дунд цэг) 5 мм-ийн цаана байгаа үед бүдэгрүүлсэн залгах нь тод дуугарах эффектийг харуулдаг ( зүүн цэг), ижил төстэй бүдгэрүүлэх дискийг мениск толин тусгал линзээр олж авдаг.
Мэдрэгч нь хамгийн сайн фокусаас 5 мм-ийн өмнө (жишээ нь линз рүү ойртох) үед бүдэгрэх шинж чанар нь бүдэг гэрэлт цагирагаар хүрээлэгдсэн тод төв рүү шилждэг. Таны харж байгаагаар линз нь бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг хэт зассан, учир нь энэ нь Зураг дээрх жишээний эсрэг ажилладаг. 1.
Дараах жишээ нь фокусгүй зураг дээр хоёр гажигийн нөлөөг харуулж байна.
Зураг дээр. 3-т ижил 85/1.4 линз ашиглан хүрээний төвд зураг авсан загалмайг харуулж байна. Макрофурыг ойролцоогоор 85 мм-ээр сунгасан бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 1: 1-ээр нэмэгддэг. Камер (матриц) хамгийн их фокусаас хоёр чиглэлд 1 мм-ийн алхмаар хөдөлсөн. Загалмай нь цэгээс илүү төвөгтэй зураг бөгөөд өнгөт үзүүлэлтүүд нь түүний бүдгэрч байгааг дүрслэн харуулдаг.
Цагаан будаа. 3 Зураг дээрх тоонууд нь линзээс матриц хүртэлх зайны өөрчлөлтийг харуулж байна, эдгээр нь миллиметр юм. камер хамгийн сайн фокусын байрлалаас 1 мм-ийн алхмаар -4-өөс +4 мм хүртэл хөдөлдөг (0)
Бөмбөрцөг хэлбэрийн аберраци нь сөрөг зайд бүдэгрэх хатуу шинж чанарыг, эерэг зайд зөөлөн бүдэгрүүлэхэд шилжих үүрэгтэй. Мөн уртааш хроматик аберрациас (тэнхлэгийн өнгө) үүсдэг өнгөний эффектүүд бас сонирхолтой байдаг. Хэрэв линз муу угсарсан бол бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудал ба тэнхлэгийн өнгө нь зургийн төвд харагдах цорын ганц гажуудал юм.
Ихэнхдээ бөмбөрцөг хэлбэрийн аберрацийн хүч чадал, заримдаа мөн чанар нь гэрлийн долгионы уртаас хамаардаг. Энэ тохиолдолд бөмбөрцгийн аберраци ба тэнхлэгийн өнгөний хосолсон нөлөөг . Үүнээс үзэхэд зурагт үзүүлсэн үзэгдэл тодорхой болно. 3-аас харахад энэ линзийг макро линз болгон ашиглахад зориулагдаагүй болно. Ихэнх линз нь ойрын талбайн фокус болон хязгааргүй фокусын хувьд оновчтой байдаг боловч 1:1 макро хувьд биш юм. Ийм хандлагаар ердийн линз нь ойрын зайд тусгайлан ашигладаг макро линзээс илүү муу ажиллах болно.
Гэсэн хэдий ч линзийг стандарт хэрэглээнд ашигладаг байсан ч ердийн зураг авалтын үед фокусын гадуурх хэсэгт сферохроматизм илэрч, чанарт нөлөөлдөг.
дүгнэлт
Мэдээжийн хэрэг, Зураг дээрх жишээ. 1 бол хэтрүүлэг. Бодит байдал дээр гэрэл зургийн линз дэх үлдэгдэл бөмбөрцөг хэлбэрийн гажигийн хэмжээ бага байдаг. Эсрэг бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлын нийлбэрийг нөхөхийн тулд линзний элементүүдийг нэгтгэх, өндөр чанартай шил, анхааралтай зохион бүтээсэн линзний геометр, асферик элементүүдийг ашиглах замаар энэ нөлөөг мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Үүнээс гадна, хөвөгч элементүүдийг ажлын тодорхой зайд бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг багасгахад ашиглаж болно.
Дутуу залруулсан бөмбөрцөг гажигтай линзний хувьд үр дүнтэй аргаЗургийн чанарыг сайжруулахын тулд диафрагмыг хаа. Зураг дээрх дутуу зассан элементийн хувьд. 1 Бүдгэрсэн дискнүүдийн диаметр нь нүхний диаметрийн шоо хэмжээтэй пропорциональ багасдаг.
Линзний нарийн төвөгтэй дизайн дахь үлдэгдэл бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлын хувьд энэ хамаарал өөр байж болох ч дүрмээр бол нүхийг нэг цэгээр хаах нь зураг дээр мэдэгдэхүйц сайжруулалтыг өгдөг.
Өөрөөр хэлбэл, гэрэл зурагчин бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудалтай тэмцэхийн оронд үүнийг санаатайгаар ашиглаж болно. Zeiss зөөлрүүлэгч шүүлтүүрүүд нь тэгш гадаргуутай хэдий ч зураг дээр бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг нэмж өгдөг. Тэд зөөлөн эффект, гайхалтай дүр төрхийг бий болгохын тулд хөрөг зурагчдын дунд түгээмэл байдаг.
© Пол ван Уолри 2004–2015
Орчуулга: Иван Косареков
