Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сокольский М.Н. -> "Допуски и качество оптического изображения" -> 67

Допуски и качество оптического изображения - Сокольский М.Н.

Сокольский М.Н. Допуски и качество оптического изображения — Л.: Машиностроение, 1989. — 221 c.
ISBN 5-217-00547-5
Скачать (прямая ссылка): dopuskiikachestvaoptizobrajeniya1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 80 >> Следующая


д-// _ ?max — ^mln ^ ?тах ^mln / j__2?п_\

+ E min + 2?п - ^max E-min \ ^max Emin J

Учитывая, что E = (Emax + E1mln)/2 — среднее значение освещенности, получим

К" = К' (1 -EJE) = К' (1 - яр).

Обозначив через Tn (fx, v) — ЧКХ оптической системы при наличии рассеянного света, имеем

Ta (fx, v) = Г(р, v) (1 -i|>).

Очевидно, что рассеянный счет снижает контраст на всех частотах в 1 —ijj раз. Для рассмотренного выше примера при <ф = 0,05 находим Tn (fx, v) = 0,95 T (|xv).

Влияние пузырей на чистоту поля изображения. Наличие пузырей, непрозрачных камней и других дефектов, расположенных вблизи плоскости изображения, приводит к появлению в плоскости изображения теней. Пусть имеется оптическая система (рис. 5.5), перед плоскостью изображения которой расположен пузырь, представляющий собой экран диаметром dj. Обозначим через t расстояние от пузыря до плоскости изображения. В на-

188- Одьєнтид

Окуляр Выходной d n/ зрачок

Рис. 5.5. Схема для расчета частоты поля изображения ВИ' зуальной оптической системы

правлении главного луча в плоскости изображения будет наблюдаться уменьшение освещенности

Откуда минимальный диаметр пузыря, который может быть зарегистрирован приемной системой, составляет

где (AEfE)ll — пороговая относительная чувствительность приемника к изменению освещенности.

Для относительного изменения яркости визуальных приборов В. А. Савиным [50] получена формула AL/L =0,002? + + 0,004, где ? — угол, под которым виден наименьший из возможных выходных зрачков прибора из центра изображения пузыря, образованного частью оптической системы прибора, расположенный между пузырем и глазом наблюдателя (рис. 5.5).

Подставляя ALjL в (5.2) вместо (AEjE)n, находим диаметр наибольшего пузыря, при котором отсутствует тень в поле изображения,

где D0 — диаметр сечения апертурного пучка лучей на детали; ? — в градусах.

S.4. ВЫБОР КАТЕГОРИИ БЕССВИЛЬНОСТИ

Под свилями обычно понимают локальные неоднородности опти" ческого материала; коэффициент преломления материала в об" ласти свилей отличается от коэффициента преломления в других областях примерно в 4—5-м знаке. Наличие свилей приводит к появлению местных деформаций волнового фронта, вызывающих ухудшение качества изображения, к нарушениям чистоты поля зрения, возникновению дополнительного рассеянного света. Свили могут быть либо единичными, либо составлять скопление с расположением по различным направлениям. Большое разно-

dj = 2t sin о'а (АЕ/Е)Ч'5,

(5.2)

d;<0,lD0[0,2? + 0,4]°.5,

189- образне свнлей вынуждает при оценке их влияния на качество изображения принимать упрощенные физические модели. На рис. 5.6 показаны известные модели искажения волнового фронта: треугольная (рис. 5.6, а), прямоугольная (рис. 5.6, б), синусоидальная (рис. 5.6, в), а также некоторые другие (рис. 5.6, г) [79—82]. Параболоидальная местная деформация волнового фронта, рассмотренная в гл. 2, может служить примером параболо-идальной свили.

Рассмотрим влияние искажений волнового фронта, обусловленного свилями, на качество изображения: на число Штреля и частотно-контрастную характеристику.

Число Штреля. По аналогии с методикой оценки влияния местных деформаций на качество изображения, рассмотренной в гл. 2, положим, что за исключением местных деформаций, обусловленных свилями, волновая аберрация в оптической системе отсутствует. Комплексную амплитуду в плоскости изображения можно представить следующим выражением [801:

Рис. 5.6. Деформации волнового фронта, обусловленные моделями свилей: а — треугольной; б—прямоугольной; в — синусоидальной; г — параболоидальной

190- мой со зрачком, охватывающим область свилей. Число Штреля имеет вид

S = [E1 (0, 0) - E2 (0, 0) + Ez (0, 0)] [ЕГ (0, 0) -

- Et2 (0, 0) + El (0, 0)]. (5.3)

Формула (5.3) справедлива при условии, что волновая аберрация рассчитывается в плоскости выходного зрачка. На практике свили могут находиться вне плоскости зрачка. Примем следующее утверждение: локальные деформации волнового фронта, возникающие вне зрачка, переносятся в плоскость зрачка без изменения размера и формы [80]. Это утверждение вполне допустимо, если оптические детали, вызывающие деформацию, достаточно удалены от плоскости изображения. Используя формулу (1.1), для слагаемых (5.3) получим нормированные значения амплитуд:

т

у, т

E1 (0, 0) = 1; E2 (0, 0) = - ; E3 (0, 0) = ±- ^ Jj ехр (ikWj),

Р Р sJ

где Sj — площадь /-й свили; Wj — наибольшее значение волновой аберрации, создаваемой /'-й свилью. После подстановки этих значений в (5.3) получим [79]

С р

S = (і - -^)2+-^l Г2Иехр lihWj (m)1 dm dM+

P Sp і/=1 SCJ.

p m

+ 2 j j exp [—ikWj(m)]dmdM + И exp ^kWj(m)]dm dMx

/=1 scj p '=1 scj

X

V

2 j j exp\[—lkWj (m)] dm dM

-'=1 'CJ

(5.4)

Если площадь всех свилей sc мала по сравнению с площадью

зрачка, т. е. sc/sp < 1, то формулу (5.4) можно упростить:

р

S е* 1 - -j- 2 j J [ ¦1 - C0S (kwJ (m))ldm dM• (5-5)

Рассмотрим числа Штреля для различных типов свилей, полученные в работах [77, 79—82], сохраняя принятые в них обозначения.
Предыдущая << 1 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 80 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed