Linzaların sferik aberasiyası onunla bağlıdır ki. Lens aberrasiyaları. Sferik aberasiyanın aradan qaldırılması

və astiqmatizm). Üçüncü, beşinci və daha yüksək dərəcəli sferik aberasiyanı ayırd edin.

Ensiklopedik YouTube

1 / 5

Məsafə δs" optik ox boyunca sıfır və həddindən artıq şüaların itmə nöqtələri arasında deyilir uzununa sferik aberasiya.

Diametr δ" səpilmə dairəsi (disk) düsturla müəyyən edilir

δ ′ = 2 h 1 δ s ′ a ′ (\displaystyle (\delta ")=(\frac (2h_(1)\delta s")(a"))),

2h 1 - sistem çuxurunun diametri;
a"- sistemdən təsvir nöqtəsinə qədər olan məsafə;
δs"- uzununa aberasiya.

Sonsuzluqda yerləşən obyektlər üçün

A ′ = f ′ (\displaystyle (a")=(f")),

abscissa oxu boyunca uzununa sferik aberasiyanın xarakterik əyrisini qurmaq üçün uzununa sferik aberasiya qurulur. δs", və ordinat ox boyunca - giriş şagirdindəki şüaların hündürlükləri h. Eninə aberrasiya üçün oxşar əyri qurmaq üçün təsvir məkanında apertura bucaqlarının tangensləri absis oxu boyunca, səpilmə dairələrinin radiusları isə ordinat oxu boyunca çəkilir. δg"

Belə sadə linzaları birləşdirərək, sferik aberasiya əhəmiyyətli dərəcədə düzəldilə bilər.

Kiçilmə və fiksasiya

Bəzi hallarda, linzanın bir az defokuslanması ilə kiçik miqdarda üçüncü dərəcəli sferik aberasiya düzəldilə bilər. Bu vəziyyətdə, görüntü müstəvisi sözdə olana keçir "ən yaxşı quraşdırma təyyarəsi", bir qayda olaraq, ortada, eksenel və həddindən artıq şüaların kəsişməsi arasında yerləşir və geniş bir şüanın bütün şüalarının (ən az səpilmə diski) kəsişməsinin ən dar nöqtəsi ilə üst-üstə düşmür. Bu uyğunsuzluq işıq enerjisinin ən az səpilmə diskində paylanması ilə izah olunur ki, bu da işıqlandırma maksimallarını təkcə mərkəzdə deyil, həm də kənarda təşkil edir. Yəni, "disk"in mərkəzi nöqtəsi olan parlaq bir üzük olduğunu söyləyə bilərik. Buna görə də, ən az səpilmə diski ilə üst-üstə düşən müstəvidə optik sistemin həlli, eninə sferik aberasiyanın daha kiçik olmasına baxmayaraq, daha aşağı olacaqdır. Bu metodun uyğunluğu sferik aberasiyanın böyüklüyündən və səpilmə diskində işıqlandırmanın paylanmasının xarakterindən asılıdır.

Sferik aberasiya müsbət və mənfi linzaların birləşməsi ilə kifayət qədər uğurla düzəldilir. Üstəlik, linzalar yapışdırılmırsa, onda komponent səthlərinin əyriliyinə əlavə olaraq, hava boşluğunun ölçüsü də sferik aberasiyanın miqdarına təsir edəcəkdir (hətta bu hava boşluğunu məhdudlaşdıran səthlər eyni əyriliyə malik olsa belə). Bu düzəliş üsulu ilə, bir qayda olaraq, xromatik aberrasiyalar da düzəldilir.

Düzünü desək, sferik aberasiya yalnız bəzi cüt dar zonalar üçün və üstəlik, yalnız müəyyən iki birləşmə nöqtəsi üçün tamamilə düzəldilə bilər. Bununla belə, praktikada düzəliş hətta iki lensli sistemlər üçün də kifayət qədər qənaətbəxş ola bilər.

Adətən bir hündürlük dəyəri üçün sferik aberasiya aradan qaldırılır h 0 sistemin şagirdinin kənarına uyğundur. Bu halda hündürlükdə qalıq sferik aberasiyanın ən yüksək qiyməti gözlənilir h e sadə düsturla müəyyən edilir
h e h 0 = 0,707 (\displaystyle (\frac (h_(e))(h_(0)))=(0,707))

Optik oxda yerləşən cismin bir nöqtəsindən çıxan şüalar şüasını nəzərə almaq adətdir. Bununla belə, sferik aberasiya cismin optik oxdan uzaq nöqtələrindən çıxan digər şüalar üçün də baş verir, lakin belə hallarda o, bütün maili şüa şüasının aberrasiyalarının tərkib hissəsi kimi qəbul edilir. Üstəlik, bu aberasiya adlansa da sferik, təkcə sferik səthlər üçün xarakterik deyil.

Sferik aberrasiya nəticəsində silindrik şüalar linza (şəkil məkanında) tərəfindən sındıqdan sonra konus deyil, xarici səthi darboğaza yaxın olan bəzi huni şəkilli fiqur şəklini alır. , kaustik səth adlanır. Bu halda, bir nöqtənin təsviri işıqlandırmanın qeyri-bərabər paylanmasına malik disk formasına malikdir və kostik əyrinin forması işıqlandırmanın paylanmasının təbiətini mühakimə etməyə imkan verir. Ümumi halda, sferik aberasiyanın mövcudluğunda səpilmə fiquru, giriş (və ya çıxış) göz bəbəyindəki koordinatların üçüncü dərəcəsinə mütənasib radiuslu konsentrik dairələr sistemidir.

Dizayn dəyərləri

Məsafə δs" optik ox boyunca sıfır və həddindən artıq şüaların itmə nöqtələri arasında deyilir uzununa sferik aberasiya.

Diametr δ" səpilmə dairəsi (disk) düsturla müəyyən edilir

2h 1 - sistem çuxurunun diametri;
a"- sistemdən təsvir nöqtəsinə qədər olan məsafə;
δs"- uzununa aberasiya.

Sonsuzluqda yerləşən obyektlər üçün

Belə sadə linzaları birləşdirərək, sferik aberasiya əhəmiyyətli dərəcədə düzəldilə bilər.

Kiçilmə və fiksasiya

Bəzi hallarda, linzanın bir az defokuslanması ilə kiçik miqdarda üçüncü dərəcəli sferik aberasiya düzəldilə bilər. Bu vəziyyətdə, görüntü müstəvisi sözdə olana keçir "ən yaxşı quraşdırma təyyarəsi", bir qayda olaraq, ortada, eksenel və həddindən artıq şüaların kəsişməsi arasında yerləşir və geniş bir şüanın bütün şüalarının (ən az səpilmə diski) kəsişməsinin ən dar nöqtəsi ilə üst-üstə düşmür. Bu uyğunsuzluq işıq enerjisinin ən az səpilmə diskində paylanması ilə izah olunur ki, bu da işıqlandırma maksimallarını təkcə mərkəzdə deyil, həm də kənarda təşkil edir. Yəni, "disk"in mərkəzi nöqtəsi olan parlaq bir üzük olduğunu söyləyə bilərik. Buna görə də, ən az səpilmə diski ilə üst-üstə düşən müstəvidə optik sistemin həlli, eninə sferik aberasiyanın daha az olmasına baxmayaraq, daha aşağı olacaqdır. Bu metodun uyğunluğu sferik aberasiyanın böyüklüyündən və səpilmə diskində işıqlandırmanın paylanmasının xarakterindən asılıdır.

Qalıq sferik aberrasiya bir nöqtənin təsvirinin heç vaxt nöqtəyə çevrilməyəcəyinə səbəb olur. Düzəliş edilməmiş sferik aberasiya vəziyyətindən daha kiçik olsa da, disk olaraq qalacaq.

Qalıq sferik aberasiyanı azaltmaq üçün tez-tez sistemin göz bəbəyinin kənarında hesablanmış "düzəliş"ə müraciət edilir və kənar zonanın sferik aberasiyasına müsbət qiymət verilir ( δs"> 0). Bu vəziyyətdə, hündürlükdə şagirdi keçən şüalar h e , fokus nöqtəsinə daha da yaxınlaşır və kənar şüalar fokus nöqtəsinin arxasında birləşsə də, səpilmə diskinin hüdudlarından kənara çıxmır. Beləliklə, səpilmə diskinin ölçüsü azalır və parlaqlığı artır. Yəni təsvirin həm detalı, həm də kontrastı yaxşılaşdırılır. Bununla belə, səpilmə diskində işıqlandırmanın paylanmasının təbiətinə görə, "yenidən düzəldilmiş" sferik aberrasiyaya malik linzalar çox vaxt "ikiqat" fokusdan kənar bulanıqlığa malikdir.

Bəzi hallarda əhəmiyyətli "yenidən düzəlişlərə" icazə verilir. Beləliklə, məsələn, Carl Zeiss Jena-nın erkən "Planarları" sferik aberasiyanın müsbət dəyərinə sahib idi ( δs"> 0), həm şagirdin kənar, həm də orta zonaları üçün. Bu həll tam diyaframda kontrastı bir qədər azaldır, lakin kiçik diyaframlarda ayırdetmə qabiliyyətini nəzərəçarpacaq dərəcədə artırır.

Qeydlər

Ədəbiyyat

Begunov B. N. Həndəsi optika, Moskva Dövlət Universiteti, 1966.
Volosov D.S., Foto optika. M., "İncəsənət", 1971.
Zakaznov N. P. və b., Optik sistemlərin nəzəriyyəsi, M., "Mühəndislik", 1992.
Landsberg G.S. Optik. M., FİZMƏTLƏT, 2003.
Churilovsky V. N. Optik cihazların nəzəriyyəsi, L., "Mühəndislik", 1966.
Smith, Warren J. Müasir optik mühəndislik, McGraw-Hill, 2000.

Wikimedia Fondu. 2010.

Fiziki ensiklopediya

Optik sistemlərin aberasiya növlərindən biri (Bax: Optik sistemlərin aberasiyaları); fərqli məsafələrdə ox-simmetrik optik sistemdən (linza (Obyektiv bax), Obyektiv) keçən işıq şüaları üçün Fokusların uyğunsuzluğunda özünü göstərir. Böyük Sovet Ensiklopediyası

Optik oxda yerləşən nöqtə mənbəyindən gələn işıq şüalarının sistemin oxdan uzaq hissələrindən keçən şüalarla bir nöqtədə toplanmaması səbəbindən optik sistemlərdə təsvirin pozulması. * * * Sferik… … ensiklopedik lüğət

sferik aberasiya- sferinė aberacija statusas T sritis fizika atticmenys: angl. sferik aberasiya vok. spärische Aberration, f rus. sferik aberasiya, fpranc. aberration de sphéricité, f; aberration sphérique, f … Fizikos terminų žodynas

SFERİK ABERRASİYA- Bax aberrasiya, sferik... Psixologiyanın izahlı lüğəti

sferik aberasiya- sistemin optik oxundan müxtəlif məsafələrdə keçən işıq şüalarının ocaqlarının uyğunsuzluğu səbəbindən müxtəlif işıqlandırmalı dairə şəklində bir nöqtənin təsvirinə gətirib çıxarır. Həmçinin bax: aberasiya xromatik aberasiya... Metallurgiya ensiklopedik lüğəti

Oxsimmetrik optik sistemdən keçən işıq şüaları üçün fokusların uyğunsuzluğu ilə əlaqədar optik sistemlərin aberrasiyalarından biri. sistem (linza, obyektiv) bu sistemin optik oxundan müxtəlif məsafələrdə. Görünür ki, görüntü ...... Böyük ensiklopedik politexnik lüğət

Optikdə təsvirin pozulması sistemlər, işıq şüalarının optik üzərində yerləşən bir nöqtə mənbəyindən olması ilə əlaqədardır. oxlar, sistemin oxdan uzaq hissələrindən keçən şüalarla bir nöqtədə yığılmır ... Təbiət elmi. ensiklopedik lüğət

Optik sistemin verdiyi optik oxda yerləşən Nöqtənin təsvirini nəzərdən keçirək. Optik sistem optik ox ətrafında dairəvi simmetriyaya malik olduğundan, meridional müstəvidə yerləşən şüaların seçimi ilə məhdudlaşmaq kifayətdir. Əncirdə. 113 müsbət tək lens üçün xarakterik olan şüa yolunu göstərir. Vəzifə

düyü. 113. Müsbət lensin sferik aberrasiyası

düyü. 114. Oxdan kənar nöqtə üçün sferik aberasiya

Obyektin A nöqtəsinin ideal təsviri optik oxu sonuncu səthdən bir qədər məsafədə kəsən paraksial şüa ilə müəyyən edilir. Optik oxu ilə son bucaqlar əmələ gətirən şüalar ideal təsvir nöqtəsinə gəlmir. Tək müsbət linza üçün bucağın mütləq dəyəri nə qədər böyük olarsa, şüa optik oxa bir o qədər yaxın linzaya keçir. Bu, optik oxdan uzaqlaşdıqca artan lensin müxtəlif zonalarında qeyri-bərabər optik gücü ilə bağlıdır.

Yaranan şüaların homosentrikliyinin müəyyən edilmiş pozulması paraksial şüalar üçün və sonlu hündürlüklərdə giriş göz bəbəyinin müstəvisindən keçən şüalar üçün uzununa seqmentlər fərqi ilə xarakterizə edilə bilər: Bu fərq uzununa sferik aberasiya adlanır.

Sistemdə sferik aberrasiyanın olması ona gətirib çıxarır ki, ideal təsvir müstəvisində nöqtənin kəskin təsviri əvəzinə diametri iki dəfə qiymətə bərabər olan səpilmə dairəsi alınır.Sonuncu ilə əlaqədardır. əlaqə ilə uzununa sferik aberasiya

və eninə sferik aberasiya adlanır.

Qeyd etmək lazımdır ki, sferik aberasiya zamanı sistemdən çıxan şüaların şüasında simmetriya qorunur. Digər monoxromatik aberrasiyalardan fərqli olaraq, sferik aberasiya optik sistemin sahəsinin bütün nöqtələrində baş verir və oxdan kənar nöqtələr üçün başqa aberasiyalar olmadıqda, sistemdən çıxan şüaların şüası əsas şüaya nisbətən simmetrik olaraq qalacaq ( Şəkil 114).

Sferik aberasiyanın təxmini dəyəri üçüncü dərəcəli aberasiyalar üçün düsturlardan müəyyən edilə bilər.

Sonlu məsafədə yerləşən bir obyekt üçün, Şəkil 1-dən aşağıdakı kimi. 113

Üçüncü dərəcəli aberrasiyalar nəzəriyyəsinin etibarlılığı çərçivəsində qəbul edilə bilər

Əgər bir şey qoysaq, normallaşma şərtlərinə uyğun olaraq, alırıq

Sonra (253) düsturundan istifadə edərək, sonlu məsafədə yerləşən obyektiv nöqtə üçün üçüncü dərəcəli eninə sferik aberasiyanın,

Müvafiq olaraq, (262) və (263)-ə uyğun olaraq fərz etsək, üçüncü dərəcəli uzununa sferik aberasiyalar üçün alırıq

(263) və (264) düsturlar, normallaşma şərtləri (256) ilə, yəni real fokus məsafəsində hesablandıqda, sonsuzluqda yerləşən obyekt üçün də etibarlıdır.

Optik sistemlərin aberrasional hesablanması praktikasında, üçüncü dərəcəli sferik aberasiyanı hesablayarkən, giriş şagirdində şüa koordinatını ehtiva edən düsturlardan istifadə etmək rahatdır. Onda (257) və (262) a uyğun olaraq alırıq:

normallaşdırma şəraitində hesablanırsa (256).

Normallaşdırma şərtləri üçün (258), yəni azaldılmış sistem üçün (259) və (262)-ə uyğun olaraq bizdə olacaq:

Yuxarıdakı düsturlardan belə nəticə çıxır ki, verilən üçün üçüncü dərəcəli sferik aberasiya nə qədər böyükdürsə, giriş göz bəbəyindəki şüa koordinatı da bir o qədər böyükdür.

Sferik aberasiya sahənin bütün nöqtələrində mövcud olduğundan, optik sistemin aberasiya korreksiyası zamanı sferik aberasiyanın korreksiyasına üstünlük verilir. Sferik aberasiyanın azaldıla biləcəyi sferik səthləri olan ən sadə optik sistem müsbət və mənfi linzaların birləşməsidir. Həm müsbət, həm də mənfi linzalarda ekstremal zonalar şüaları oxun yaxınlığında yerləşən zonalardan daha güclü şəkildə sındırır (şək. 115). Mənfi lens müsbət sferik aberasiyaya malikdir. Buna görə də, mənfi sferik aberasiyaya malik müsbət lensin mənfi lens ilə birləşməsi düzəldilmiş sferik aberasiyaya malik bir sistemlə nəticələnir. Təəssüf ki, sferik aberrasiya yalnız bəzi şüalar üçün aradan qaldırıla bilər, lakin bütün giriş göz bəbəyi daxilində tamamilə düzəldilə bilməz.

düyü. 115. Mənfi lensin sferik aberrasiyası

Beləliklə, hər hansı bir optik sistem həmişə qalıq sferik aberasiyaya malikdir. Optik sistemin qalıq aberrasiyaları adətən cədvəllər şəklində təqdim olunur və qrafiklərlə təsvir olunur. Optik oxda yerləşən obyekt nöqtəsi üçün uzununa və eninə sferik aberrasiyaların qrafikləri verilir, koordinatların funksiyaları kimi təqdim edilir və ya

Uzununa və müvafiq eninə sferik aberasiyanın əyriləri Şek. 116. Şəkildəki qrafiklər. 116a sferik aberrasiyaya az düzəldilmiş optik sistemə uyğundur. Əgər belə bir sistem üçün onun sferik aberrasiyası yalnız üçüncü dərəcəli aberasiyalarla müəyyən edilirsə, onda (264) düsturuna əsasən uzununa sferik aberasiya əyrisi kvadratik parabola, eninə aberasiya əyrisi isə kub şəklindədir. parabola. Şəkildəki qrafiklər. 116b optik sistemə uyğundur, burada sferik aberasiya giriş şagirdinin kənarından keçən şüa üçün düzəldilir və Şəkil 1-dəki qrafiklər. 116, c - yönləndirilmiş sferik aberasiya ilə optik sistem. Sferik aberasiyanın düzəldilməsi və ya düzəldilməsi, məsələn, müsbət və mənfi lensləri birləşdirərək əldə edilə bilər.

Transvers sferik aberrasiya bir nöqtənin ideal təsviri əvəzinə alınan səpilmə dairəsini xarakterizə edir. Verilmiş optik sistem üçün səpilmə dairəsinin diametri təsvir müstəvisinin seçimindən asılıdır. Əgər bu müstəvi ideal təsvirin müstəvisinə (Qauss müstəvisi) nisbətən bir miqdar yerdəyişmişdirsə (şək. 117, a), onda yerdəyişmiş müstəvidə asılılıq ilə Qauss müstəvisində eninə aberasiya ilə əlaqəli eninə aberasiya əldə edirik.

(266) düsturunda koordinatlarda çəkilmiş eninə sferik aberasiya qrafikindəki termin başlanğıcdan keçən düz xəttdir. At

düyü. 116. Uzununa və eninə sferik aberrasiyaların qrafik təsviri

Foto obyektiv aberrasiyaları yeni başlayan bir fotoqrafın düşünməli olduğu son şeydir. Onlar şəkillərinizin bədii dəyərinə qətiyyən təsir göstərmir və şəkillərin texniki keyfiyyətinə onların təsiri cüzidir. Buna baxmayaraq, vaxtınızla nə edəcəyinizi bilmirsinizsə, bu məqaləni oxumaq optik aberrasiyaların müxtəlifliyini və onlarla necə məşğul olmağı başa düşməyə kömək edəcək, bu, əlbəttə ki, əsl foto erudit üçün əvəzsizdir.

Optik sistemin aberrasiyaları (bizim vəziyyətimizdə foto obyektiv) ideal (mütləq) optik sistemdə işıq şüalarının getməli olduqları yoldan kənara çıxması nəticəsində yaranan təsvirin qeyri-kamilliyidir.

Hər hansı bir nöqtə mənbəyindən gələn işıq, ideal lensdən keçərək, matrisin və ya filmin müstəvisində sonsuz kiçik bir nöqtə təşkil etməlidir. Əslində, bu, təbii ki, baş vermir və nöqtə sözdə çevrilir. azğın nöqtə, lakin linzalar hazırlayan optik mühəndislər ideala mümkün qədər yaxınlaşmağa çalışırlar.

İstənilən dalğa uzunluğuna malik işıq şüalarına eyni dərəcədə xas olan monoxromatik aberrasiyalar və dalğa uzunluğundan asılı olaraq xromatik, yəni. rəngdən.

Koma aberrasiyası və ya koma, işıq şüaları optik oxa bucaq altında linzadan keçdikdə baş verir. Nəticədə, çərçivənin kənarlarında nöqtə işıq mənbələrinin təsviri damcıya bənzər (və ya ağır hallarda kometaya bənzər) formanın asimmetrik damcıları şəklini alır.

Komik aberasiya.

Geniş açıq diyaframla çəkiliş zamanı koma çərçivənin kənarlarında nəzərə çarpa bilər. Diyafram lensin kənarından keçən işığın miqdarını azaltdığından, ümumiyyətlə koma aberrasiyalarını da aradan qaldırır.

Struktur olaraq, koma ilə sferik aberrasiyalarla eyni şəkildə mübarizə aparılır.

Astiqmatizm

Astiqmatizm özünü göstərir ki, meylli (linzanın optik oxuna paralel olmayan) işıq şüası üçün, meridional müstəvidə yatan şüalar, yəni. optik oxun aid olduğu müstəvi meridional müstəviyə perpendikulyar olan sagittal müstəvidə yatan şüalardan fərqli şəkildə fokuslanır. Bu, nəticədə bulanıq ləkənin asimmetrik uzanmasına gətirib çıxarır. Astiqmatizm təsvirin kənarlarında nəzərə çarpır, lakin onun mərkəzində deyil.

Astiqmatizmi başa düşmək çətindir, ona görə də sadə bir misalla izah etməyə çalışacağam. Məktubun şəklini təsəvvür etsək AMMAçərçivənin yuxarı hissəsində yerləşir, sonra linzanın astiqmatizmi ilə belə görünür:


meridional diqqət.	sagittal diqqət.

Kompromis əldə etməyə çalışarkən, biz universal olaraq qeyri-şəffaf bir görüntü ilə nəticələnirik.	Astiqmatizm olmadan orijinal görüntü.

Meridional və sagittal fokuslar arasındakı astiqmatik fərqi düzəltmək üçün ən azı üç element tələb olunur (adətən iki qabarıq və bir konkav).

Müasir bir lensdə aşkar astiqmatizm adətən bir və ya bir neçə elementin qeyri-paralelliyini göstərir, bu birmənalı qüsurdur.

Təsvir sahəsinin əyriliyi dedikdə, kəskin təsvirin olduğu çox sayda linzalara xas olan bir fenomen nəzərdə tutulur. düz Obyekt obyektiv tərəfindən müstəvidə deyil, müəyyən əyri səthdə fokuslanır. Məsələn, bir çox geniş bucaqlı linzalarda görüntü sahəsinin açıq əyriliyi var, bunun nəticəsində çərçivənin kənarları mərkəzdən daha çox müşahidəçiyə daha yaxın fokuslanır. Telefoto linzalar üçün təsvir sahəsinin əyriliyi adətən zəif ifadə olunur və makro linzalar üçün demək olar ki, tamamilə düzəldilir - ideal fokus müstəvisi həqiqətən düz olur.

Sahənin əyriliyi aberrasiya hesab olunur, çünki düz bir obyektin (sınaq masası və ya kərpic divar) fokuslanaraq çərçivənin mərkəzinə yönəldilməsi zamanı onun kənarları qaçılmaz olaraq diqqətdən kənarda qalacaq, bu da səhv ola bilər. lens bulanması. Ancaq real fotoqrafiya həyatında biz nadir hallarda düz obyektlərlə qarşılaşırıq - ətrafımızdakı dünya üçölçülüdür - və buna görə də mən geniş bucaqlı linzalara xas olan sahə əyriliyini çatışmazlıqdan daha çox üstünlüyü hesab edirəm. Şəkil sahəsinin əyriliyi həm ön planın, həm də arxa planın eyni zamanda eyni dərəcədə kəskin olmasına imkan verən şeydir. Özünüz üçün mühakimə edin: geniş bucaqlı kompozisiyaların əksəriyyətinin mərkəzi məsafədədir, çərçivənin künclərinə daha yaxın, eləcə də alt hissədə ön planda olan obyektlərdir. Sahənin əyriliyi hər ikisini kəskin edir, bizi diyaframı çox bağlamaq məcburiyyətindən xilas edir.

Sahənin əyriliyi uzaq ağaclara diqqət yetirərkən, sol alt hissədə də iti mərmər blokları əldə etməyə imkan verdi.
Səmada və sağdakı uzaq kollarda bəzi bulanıqlıqlar bu səhnədə məni çox narahat etmədi.

Bununla birlikdə, yadda saxlamaq lazımdır ki, görüntü sahəsinin əyriliyi olan linzalar üçün avtomatik fokus metodu uyğun deyil, burada mərkəzi fokus sensorundan istifadə edərək əvvəlcə sizə ən yaxın obyektə diqqət yetirirsiniz, sonra çərçivəni yenidən tərtib edirsiniz (bax " Avtofokusdan necə istifadə etmək olar"). Mövzu daha sonra çərçivənin mərkəzindən periferiyaya keçəcəyi üçün sahənin əyriliyinə görə ön fokuslanma riskiniz var. Mükəmməl diqqət üçün müvafiq tənzimləmə etməli olacaqsınız.

təhrif

Təhrif, lensin düz xətləri düz kimi təsvir etməkdən imtina etdiyi bir aberrasiyadır. Həndəsi olaraq, bu, obyektivin görünüş sahəsində xətti artımın dəyişməsi səbəbindən obyekt və onun təsviri arasındakı oxşarlığın pozulması deməkdir.

Ən çox yayılmış iki təhrif növü var: pincushion və barrel.

At barel təhrifi lensin optik oxundan uzaqlaşdıqca xətti böyütmə azalır, bu da çərçivənin kənarlarındakı düz xətlərin xaricə əyilməsinə və təsvirin qabarıq görünməsinə səbəb olur.

At pincushion təhrif xətti böyütmə, əksinə, optik oxdan uzaqlaşdıqca artır. Düz xətlər içəriyə doğru əyilir və şəkil konkav görünür.

Bundan əlavə, mürəkkəb təhrif baş verir, optik oxdan uzaqlaşdıqca xətti artım əvvəlcə azaldıqda, lakin çərçivənin künclərinə yaxınlaşdıqda yenidən artmağa başlayır. Bu vəziyyətdə düz xətlər bığ şəklini alır.

Təhrif ən çox böyütmə linzalarında, xüsusən də yüksək böyüdücü ilə ifadə edilir, lakin sabit fokus uzunluğuna malik linzalarda da nəzərə çarpır. Geniş bucaqlı linzalarda barrel təhrifi olur (bunun ifrat nümunəsi balıqgözü və ya balıqgözü linzalarıdır), telefoto linzalar isə pin yastığı təhrifindən daha çox əziyyət çəkirlər. Normal linzalar təhrifdən ən az təsirlənir, lakin yalnız yaxşı makro linzalar onu tamamilə düzəldir.

Böyütmə linzaları tez-tez təhrifsiz orta fokus diapazonunda geniş ucunda barel təhrifini və tele ucunda sancaqlar təhrifini nümayiş etdirir.

Təhrif dərəcəsi fokuslama məsafəsinə görə də dəyişə bilər: bir çox linzalarda təhrif yaxınlıqdakı obyektə fokuslandıqda aydın olur, lakin sonsuzluğa fokuslandıqda demək olar ki, görünməz olur.

21-ci əsrdə təhrif böyük problem deyil. Demək olar ki, bütün RAW çeviriciləri və bir çox qrafik redaktorlar fotoşəkilləri emal edərkən təhrifləri düzəltməyə imkan verir və bir çox müasir kameralar çəkiliş zamanı bunu özləri edir. Təhrifin düzgün profillə proqram təminatı ilə korreksiyası əla nəticələr verir və az qala təsvirin kəskinliyinə təsir göstərmir.

Onu da qeyd etmək istəyirəm ki, praktikada təhrif korreksiyası çox vaxt tələb olunmur, çünki təhrif yalnız çərçivənin kənarları (üfüq, bina divarları, sütunlar) boyunca açıq şəkildə düz xətlər olduqda çılpaq gözlə görünür. Periferiyada ciddi düzxətli elementləri olmayan səhnələrdə təhrif, bir qayda olaraq, gözləri heç incitmir.

Xromatik aberasiya

Xromatik və ya rəng aberrasiyaları işığın dağılması nəticəsində yaranır. Heç kimə sirr deyil ki, optik mühitin sındırma göstəricisi işığın dalğa uzunluğundan asılıdır. Qısa dalğalar üçün qırılma dərəcəsi uzun dalğalardan daha yüksəkdir, yəni. Mavi şüalar obyektiv obyektiv tərəfindən qırmızıdan daha çox sındırılır. Nəticədə, müxtəlif rəngli şüalardan əmələ gələn obyektin təsvirləri bir-biri ilə üst-üstə düşməyə bilər ki, bu da rəngli artefaktların yaranmasına gətirib çıxarır ki, bu da xromatik aberrasiya adlanır.

Qara və ağ fotoqrafiyada xromatik aberrasiyalar rəngli kimi nəzərə çarpmır, lakin buna baxmayaraq, hətta qara və ağ təsvirin kəskinliyini əhəmiyyətli dərəcədə pisləşdirir.

Xromatik aberasiyanın iki əsas növü var: mövqe xromatizmi (uzununa xromatik aberasiya) və böyütmə xromatizmi (xromatik böyütmə fərqi). Öz növbəsində, xromatik aberrasiyaların hər biri ilkin və ya ikincil ola bilər. Həmçinin, xromatik aberrasiyalar həndəsi aberasiyalarda xromatik fərqləri, yəni. müxtəlif uzunluqlu dalğalar üçün monoxromatik aberrasiyaların müxtəlif şiddəti.

Mövqe xromatizmi

Mövqe xromatizmi və ya uzununa xromatik aberrasiya müxtəlif dalğa uzunluqlu işıq şüalarının müxtəlif müstəvilərdə fokuslandığı zaman baş verir. Başqa sözlə, mavi şüalar lensin arxa əsas müstəvisinə daha yaxın, qırmızı şüalar isə yaşıl şüalardan daha uzağa yönəldilir, yəni. mavi ön fokusda, qırmızı isə arxa fokusdadır.

Mövqe xromatizmi.

Xoşbəxtlikdən, vəziyyətin xromatizminin düzəldilməsi hələ 18-ci əsrdə öyrənildi. müxtəlif refraktiv göstəriciləri olan eynəklərdən hazırlanmış birləşən və divergent linzaları birləşdirərək. Nəticədə, çaxmaq daşı (kollektiv) lensin uzununa xromatik aberrasiyası tac (diffuz) lensin aberrasiyası ilə kompensasiya edilir və müxtəlif dalğa uzunluqlu işıq şüaları bir nöqtədə fokuslana bilər.

Mövqe xromatizminin korreksiyası.

Xromatizmin düzəldildiyi linzalara akromatik deyilir. Demək olar ki, bütün müasir linzalar akromatlardır, buna görə də bugünkü vəziyyətin xromatizmini etibarlı şəkildə unuda bilərsiniz.

Xromatizmin böyüdülməsi

Böyütmə xromatizmi, linzanın xətti böyüdülməsinin müxtəlif rənglər üçün fərqli olması səbəbindən baş verir. Nəticədə müxtəlif dalğa uzunluqlarına malik şüaların yaratdığı təsvirlər bir qədər fərqli ölçülərə malikdir. Müxtəlif rəngli şəkillər linzanın optik oxu boyunca mərkəzləşdiyi üçün çərçivənin mərkəzində böyütmə xromatizmi yoxdur, lakin onun kənarlarına doğru artır.

Böyütmə xromatizmi təsvirin periferiyasında parlaq səmaya qarşı qaranlıq ağac budaqları kimi kəskin ziddiyyətli kənarları olan obyektlərin ətrafında rəngli saçaq kimi görünür. Bu cür obyektlərin olmadığı yerlərdə rəng saçaqları nəzərə çarpmaya bilər, lakin ümumi aydınlıq yenə də düşür.

Bir linza dizayn edərkən, böyütmə xromatizmini düzəltmək mövqe xromatizmindən daha çətindir, buna görə də bu aberrasiya bu və ya digər dərəcədə bir çox linzalarda müşahidə edilə bilər. Bu, xüsusilə geniş bucaqlı yüksək böyüdücü zoom linzaları üçün doğrudur.

Bununla belə, böyütmə xromatizmi bu gün narahatlığa səbəb deyil, çünki proqram təminatı ilə asanlıqla düzəldilə bilər. Bütün yaxşı RAW çeviriciləri avtomatik olaraq xromatik aberasiyanı aradan qaldıra bilir. Bundan əlavə, getdikcə daha çox rəqəmsal kamera JPEG formatında çəkiliş zamanı aberrasiya korreksiyası ilə təchiz edilmişdir. Bu o deməkdir ki, keçmişdə orta hesab edilən bir çox linzalar indi rəqəmsal qoltuqların köməyi ilə kifayət qədər layiqli görüntü keyfiyyəti təmin edə bilir.

Birincili və ikincili xromatik aberasiyalar

Xromatik aberrasiyalar ilkin və ikinciliyə bölünür.

İlkin xromatik aberrasiyalar müxtəlif rəngli şüaların sınma dərəcələrinin müxtəlif olması səbəbindən orijinal düzəldilməmiş formada olan xromatizmlərdir. İlkin aberrasiyaların artefaktları spektrin həddindən artıq rənglərində - mavi-bənövşəyi və qırmızı rənglərlə rənglənir.

Xromatik aberrasiyaları düzəldərkən, spektrin kənarlarında xromatik fərq aradan qaldırılır, yəni. mavi və qırmızı şüalar bir nöqtədə fokuslanmağa başlayır, bu, təəssüf ki, yaşıl şüaların fokuslanma nöqtəsi ilə üst-üstə düşməyə bilər. Bu halda ikincil spektr yaranır, çünki ilkin spektrin ortası (yaşıl şüalar) və onun birləşmiş kənarları (mavi və qırmızı şüalar) üçün xromatik fərq aradan qalxmır. Bunlar ikinci dərəcəli aberrasiyalardır, onların artefaktları yaşıl və bənövşəyi rənglərlə rənglənir.

Müasir akromatik linzaların xromatik aberrasiyaları haqqında danışarkən, əksər hallarda onlar ikinci dərəcəli böyütmə xromatizmini və yalnız onu nəzərdə tuturlar. Apoxromatlar, yəni. həm əsas, həm də ikincil xromatik aberrasiyaları tamamilə aradan qaldıran linzaların istehsalı olduqca çətindir və heç vaxt kütləvi istehsal olunmayacaq.

Sferoxromatizm həndəsi aberrasiyalarda xromatik fərqin yeganə diqqətəlayiq nümunəsidir və ikinci dərəcəli spektrin həddindən artıq rənglərində fokusdan kənar sahələrin incə rənglənməsi kimi görünür.

Sferoxromatizm yuxarıda müzakirə edilən sferik aberrasiya nadir hallarda müxtəlif rəngli şüalar üçün bərabər şəkildə düzəldildiyi üçün baş verir. Nəticədə, ön planda bulanıqlıq yamaqları bir qədər bənövşəyi, arxa planda isə yaşıl ola bilər. Sferokromatizm, geniş açıq diyafram ilə çəkiliş zamanı yüksək diaframlı telefoto linzalar üçün ən xarakterikdir.

Nədən narahat olmağa dəyər?

Narahat olmağa dəyməz. Narahat olmanız lazım olan hər şey, linza dizaynerləriniz çox güman ki, artıq qayğısına qalıb.

İdeal linzalar yoxdur, çünki bəzi aberrasiyaların düzəldilməsi digərlərinin təkmilləşdirilməsinə gətirib çıxarır və linzanın dizayneri, bir qayda olaraq, onun xüsusiyyətləri arasında ağlabatan bir kompromis tapmağa çalışır. Müasir zoomlar artıq iyirmi elementdən ibarətdir və siz onları ölçüdən kənarda çətinləşdirməməlisiniz.

Bütün cinayət aberrasiyaları tərtibatçılar tərəfindən çox uğurla düzəldilir və qalanları asanlıqla başa düşülür. Əgər linzanızın hər hansı zəif tərəfi varsa (və əksər linzalar belədir), işinizdə onların ətrafında işləməyi öyrənin. Lens dayandıqda sferik aberasiya, koma, astiqmatizm və onların xromatik fərqləri azalır (bax: "Optimal diafraqmanın seçilməsi"). Fotonun işlənməsi zamanı təhrif və böyütmə xromatizmi aradan qaldırılır. Şəkil sahəsinin əyriliyi fokuslanarkən əlavə diqqət tələb edir, eyni zamanda ölümcül deyil.

Başqa sözlə desək, həvəskar fotoqraf avadanlığı qüsurlara görə günahlandırmaqdansa, alətlərini hərtərəfli öyrənərək, onların məziyyət və çatışmazlıqlarına uyğun istifadə edərək, özünü təkmilləşdirməyə başlamalıdır.

Diqqətinizə görə təşəkkürlər!

Vasili A.

post scriptum

Məqalə sizin üçün faydalı və məlumatlı oldusa, onun inkişafına töhfə verməklə layihəyə dəstək ola bilərsiniz. Məqaləni bəyənmədinizsə, ancaq onu necə yaxşılaşdırmaq barədə fikirləriniz varsa, tənqidiniz heç də az olmayan minnətdarlıqla qəbul olunacaq.

Unutmayın ki, bu məqalə müəllif hüquqları ilə qorunur. Orijinal mənbəyə etibarlı bir keçid olduqda və istifadə olunan mətn heç bir şəkildə təhrif edilməməli və ya dəyişdirilməməlidirsə, yenidən çap və sitat gətirməyə icazə verilir.

Bu səhvin baş verməsi asan əldə edilən təcrübələrin köməyi ilə izlənilə bilər. Mümkün qədər böyük diametrə və kiçik fokus uzunluğuna malik sadə birləşən lensi 1 (məsələn, plano-qabarıq lens) götürək. Kiçik və eyni zamanda kifayət qədər parlaq işıq mənbəyi, diametri təxminən 2 olan böyük bir ekranda bir deşik qazaraq və onun qarşısında güclü bir lampa ilə işıqlandırılan şaxtalı şüşə parçasını 3 bərkitməklə əldə edilə bilər. qısa məsafə. Qövs lampasından gələn işığı şaxtalı şüşəyə cəmləmək daha yaxşıdır. Bu "işıqlı nöqtə" lensin əsas optik oxunda yerləşməlidir (şəkil 228, a).

düyü. 228. Sferik aberasiyanın eksperimental tədqiqi: a) geniş şüanın düşdüyü obyektiv bulanıq təsvir verir; b) linzanın mərkəzi zonası yaxşı kəskin təsvir verir

Geniş işıq şüalarının düşdüyü müəyyən edilmiş lensin köməyi ilə mənbənin kəskin görüntüsünü əldə etmək mümkün deyil. 4-cü ekranı necə köçürsək də, şəkil olduqca bulanıq olur. Ancaq linzaya düşən şüalar, mərkəzi hissənin əksinə kiçik bir deşik olan bir karton parçası 5 yerləşdirilməsi ilə məhdudlaşdırılırsa (şəkil 228, b), onda təsvir əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşacaq: belə tapmaq mümkündür. ekranın mövqeyi 4 ki, üzərindəki mənbənin təsviri kifayət qədər kəskin olacaqdır. Bu müşahidə dar paraksial şüaları olan obyektivdə əldə edilən təsvir haqqında bildiklərimizlə yaxşı uyğunlaşır (müq. §89).

düyü. 229. Sferik aberasiyanın öyrənilməsi üçün deşikli ekran

İndi kartonu lensin diametri boyunca yerləşən kiçik deşikləri olan bir karton parçası ilə mərkəzi çuxur ilə əvəz edək (şəkil 229). Bu dəliklərdən keçən şüaların gedişi, əgər linzanın arxasındakı hava yüngülcə çəkilərsə, izlənilə bilər. Lensin mərkəzindən müxtəlif məsafələrdə yerləşən deliklərdən keçən şüaların müxtəlif nöqtələrdə kəsişdiyini görəcəyik: şüa linzanın oxundan nə qədər uzaqlaşarsa, o qədər çox sınır və linzaya yaxınlaşan nöqtə nöqtədir. onun oxu ilə kəsişməsindən.

Beləliklə, təcrübələrimiz göstərir ki, linzanın oxdan müxtəlif məsafələrdə yerləşən ayrı-ayrı zonalarından keçən şüalar linzadan müxtəlif məsafələrdə yerləşən mənbənin təsvirlərini verir. Ekranın müəyyən bir mövqeyində lensin müxtəlif zonaları ona verəcəkdir: bəziləri daha kəskin, digərləri işıq dairəsinə birləşəcək mənbənin daha bulanıq şəkilləridir. Nəticədə, böyük diametrli obyektiv nöqtə mənbəyinin təsvirini nöqtə kimi deyil, bulanıq işıq nöqtəsi kimi yaradır.

Beləliklə, geniş işıq şüalarından istifadə edərkən, mənbə əsas oxda yerləşdikdə belə, nöqtə təsviri almırıq. Optik sistemlərdə bu xəta sferik aberasiya adlanır.

düyü. 230. Sferik aberasiyanın baş verməsi. Oxdan yuxarı müxtəlif yüksəkliklərdə linzadan çıxan şüalar müxtəlif nöqtələrdəki nöqtənin təsvirlərini verir

Sadə mənfi linzalar üçün, sferik aberasiyaya görə, lensin mərkəzi zonasından keçən şüaların fokus uzunluğu da periferik zonadan keçən şüalardan daha çox olacaqdır. Başqa sözlə, divergent lensin mərkəzi zonasından keçən paralel şüa, xarici zonalardan keçən şüadan daha az divergent olur. Birləşən linzadan sonra işığı diverging lensdən keçməyə məcbur edərək, fokus uzunluğunu artırırıq. Bununla belə, bu artım periferik şüalara nisbətən mərkəzi şüalar üçün daha az əhəmiyyətli olacaqdır (Şəkil 231).

düyü. 231. Sferik aberasiya: a) birləşən linzada; b) fərqli obyektivdə

Beləliklə, mərkəzi şüalara uyğun gələn birləşən lensin daha uzun fokus uzunluğu periferik şüaların daha qısa fokus uzunluğundan daha az dərəcədə artacaqdır. Buna görə də, ayrılan lens, sferik aberrasiyasına görə, yaxınlaşan lensin sferik aberrasiyası səbəbindən mərkəzi və periferik şüaların fokus uzunluqlarında fərqi bərabərləşdirir. Yaxınlaşan və ayrılan linzaların birləşməsini düzgün hesablayaraq, biz bu uyğunlaşmaya elə tam nail ola bilərik ki, iki linza sisteminin sferik aberrasiyası praktiki olaraq sıfıra enəcək (şək. 232). Adətən hər iki sadə lens bir-birinə yapışdırılır (şəkil 233).

düyü. 232 Birləşən və Yayılan Lensləri Birləşdirməklə Sferik Aberasiyanın Korreksiyası

düyü. 233. Sferik aberrasiya üçün düzəldilmiş birləşdirilmiş astronomik lens

Yuxarıda deyilənlərdən görünür ki, sferik aberasiyanın məhv edilməsi sferik aberasiya sisteminin bir-birini qarşılıqlı kompensasiya edən iki hissəsinin birləşməsi ilə həyata keçirilir. Sistemin digər çatışmazlıqlarını düzəldəndə də eyni şeyi edirik.

Astronomik linzalar sferik aberasiya aradan qaldırılmış optik sistemə nümunə ola bilər. Ulduz linzanın oxunda yerləşirsə, onun təsviri praktiki olaraq aberasiya ilə təhrif edilmir, baxmayaraq ki, lensin diametri bir neçə on santimetrə çata bilər.