Задачник по прикладной оптике - Апенко М.И.
ISBN 5-06-004258-8
Скачать (прямая ссылка):
Ответ: аг=~8 мм.
Задача 11.33. В зрительной трубе фокусное расстояние объектива fj = 150 мм, фокусные расстояния компонентов симметричной оборачивающей системы /' =/' = 200 мм, воздушный промежуток между этими компонентами с/3=80лш. Определить фокусное расстояние коллектива, принимая во внимание, что апертурная диафрагма находится в середине воздушного промежутка с/г между компонентами оборачивающей системы, а аР=0.
Ответ: /' = 93,75 мм.
Задача 11.34. Определить размеры призм оборачивающей системы Порро — Малафеева I рода из стекла К8 в призменном монокуляре, если вторая призма должна отстоять от фокальной плоскости объектива на 10 мм и промежуток между призмами равен
0,10 мм. Призменный монокуляр имеет следующие оптические характеристики: Гт = 6х, 2(0 = 8°, ?>' = 5 мм, // = 25 мм, аР= 0, коэффициент виньетирования кш= 0,5.
Ответ: а = 2Ц.в,1р= 41,2 мм; b = 20,6 мм; с = 29,1 мм; h = 20,6 мм (рис. 11.18).
309
Задача 11.35. С помощью бинокля Б8х40 ведется наблюдение за предметами, расположенными на расстоянии 3 км от наблюдателя. Определить глубину изображаемого пространства, если диаметр зрачка глаза равен: a) Dn= 3 мм; б) Dm= 5 мм, а угловой предел разрешения глаза vj/ = 3'. Начиная с какого расстояния все предметы будут наблюдаться как расположенные в бесконечности? Чему равен радиус стереоскопического восприятия, если база прибора В = 125 мм, а угловой порог Дт| стереоскопического восприятия равен 10"?
Ответ: если глаз аккомодирован на расстояние р'=-250 мм, то а) при /?] = -14915,2 мм, рл-рг= 2339,6 мм, б) при pt = = -15 331,06 мм, рj—Pi — 1398,92 мм; если глаз аккомодирован на бесконечность, то а) -220 016 мм, б) р,_= -366 693 мм, Rc= 20,6 км.
Задача 11.36. Определить радиус стереоскопического восприятия при наблюдении с помощью шестикратного призменного бинокля, у которого расстояние между центрами входных зрачков В13130 мм, а между центрами выходных зрачков b = 65 мм.
Ответ: 5=16,1 км.
Глава 12. ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ.
ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ И ПРОЕКЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Основные формулы для решения задач по разделу
«фотографические системы»
Фотографические системы получили широкое применение в различных областях науки и техники, например, в аэрофотосъемке, фотограмметрии, металлографии, репродукционной технике, любительской и профессиональной фотографии и кинематографии, при научных исследованиях, в геологии, археологии, палеонтологии и т. п.
Основным элементом фотографической системы является фотообъектив. Основными оптическими характеристиками фотообъектива являются-, fj, DlfJ, 2(0.
Масштаб изображения для близко расположенных предметов:
Р = ~fJz = -zlfJ = У !у\
для удаленных предметов:
! Р Ы/о67я (a»fj) или |p|=/o67s, или 1 : M=fo6'/s.
Масштаб съемки, равный абсолютному значению линейного увеличения:
|Р| =
- (i - лУ i - (4 Лб / ^))+1
У об
Рис. 12.1. Основные характеристики фотообъектива для близко расположенных объектов
311
Дистанция съемки L — расстояние от плоскости предмета до плоскости пленки
? = Лб&-Р-1/Р+Д//«'/^].
где Днн. — расстояние между главными точками объектива.
Бели Д>m.«L, то Дн/Г=0.
Подвижка объектива для фокусировки на конечные расстояния (фокусировочная подвижка ) относительно положения, соответствующего бесконечно удаленному предмету,
= (V2) (l ~ л/1 - (4/об /L))- /о6 •
Освещенность изображения в плоскости пленки для точки на оси:
а) для предмета на конечном расстоянии
Е'„
^об 1[р
Л2
D
fU
ч /
б) для предмета в бесконечности
Р/
Рр-Р
Г-г _ ир
и~ 4'
/:6
где (3Р — увеличение в зрачках; (3 — масштаб изображения; Lv пр яркость предмета.
Эффективное относительное отверстие
Освещенность изображения для точек вне оси Еи' = ?m?7cos4a/,
где кы — коэффициент виньетирования; 2со' — угловое поле объектива в пространстве изображений.
Угловое поле объектива в пространстве изображений, определяемое размерами кадра bxxhK:
tgm=.jtg20i' +tg"co
2 / '«p.
' у -в —сор
где tg со\ир= bj(2fj); tg со"вер =
Глубина резко изображаемого пространства Д = -2р?>5'(3/(?>:(32-5,:)
312
Илоскосиость
Рис. 12.2. К определению глубины резко изображаемого пространства и глубины резкости
и, если изображение рассматривается глазом, то
Д = -2р\ушрш /(Z>P), так как рD2» 5'2,
где р — положение плоскости наведения; D — диаметр входного зрачка объектива; 5' — допустимый кружок рассеяния лучей из-за расфокусировки; уга — разрешающая способность глаза.
Глубина резкости в пространстве изображений, если изображение фотографируется
Д' = Az' = ±К8',
где К =fJ/D.
Положение переднего плана относительно плоскости пленки
L^(z' + Az'+fo6yi(z' + Az').
Положение заднего плана относительно плоскости пленки:
I2=(z'-Az'+/o6')2/(z'-Az').
Для предмета в бесконечности: р = р~=-°°\ p~ = -f'2/(5'K).
Для получения максимальной глубины изображаемого пространства принимают только Pi-~°°, основной план располагают на расстоянии р = Р\ _и называют гиперфокальным, тогда положение переднего плана Р] = -f'2/(2b'K) — начало бесконечности.
Сдвиг изображения подвижных предметов за время t экспонирования
