Ця стаття містить правописні, лексичні, граматичні, стилістичні або інші мовні помилки, які треба виправити. (травень 2017) |
В Гауссовій оптиці, кардинальні точки це множина із трьох пар точок, що знаходяться на оптичній осі фокусної оптичної системи що має . Це є фокусні точки, головні точки і вузлові точки. Для ідеальних систем, основні властивості зображення такі як: розмір зображення, орієнтація і положення повністю визначаються розташуванням кардинальних точок; насправді необхідними є лише чотири точки: фокусні точки і головні або вузлові точки. Єдиною ідеальною системою, яка була досягнута на практиці є , однак кардинальні точки широко використовуються для апроксимації поведінки реальних оптичних систем. Кардинальні точки дозволяють аналітичного спрощення системи із багатьма компонентами, що дозволяє точно оцінювати властивості зображення системи за допомогою простих розрахунків.
Пояснення
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWxMMlV6TDBOaGNtUnBibUZzTFhCdmFXNTBjeTB4TG5OMlp5OHlOVEJ3ZUMxRFlYSmthVzVoYkMxd2IybHVkSE10TVM1emRtY3VjRzVuLnBuZw==.png)
F, F' передня і задня фокусні точки,
P, P' передня і задня головні точки,
V, V' передня і задня вершини поверхні.
Кардинальні точки знаходяться на оптичній осі оптичної системи. Кожна точка визначається впливом оптичної системи на промені, які проходять через ту точку, в рамках параксіальної апроксимації. Параксіальна апроксимація передбачає, що промені проходять під малим кутом по відношенню до оптичної осі, так що і
. Ефекти апертури ігноруються: промені які не проходять через апертуру зупиняються за системою і не розглядаються.
Фокусні площини
Передня фокусна точка оптичної системи, за визначенням, має властивість, що кожен промінь, який проходить крізь неї буде проходити через систему паралельно оптичній осі. Задня фокусна точка має зворотню властивість: промені що входять в систему паралельно оптичній осі фокусуються таким чином, що вони проходять через задню фокусну точку.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODBMelEzTDBKaFkydEdiMk5oYkZCc1lXNWxMbk4yWnk4eU1qQndlQzFDWVdOclJtOWpZV3hRYkdGdVpTNXpkbWN1Y0c1bi5wbmc=.png)
Передня і задня фокусні площини визначаються як такі площини, що є перпендикулярними до оптичної осі, яка проходить через передню і задню фокусні точки. Об'єкт, який знаходиться на нескінченно віддаленій відстані від оптичної системи утворює зображення на задній фокусній площині. Об'єкти на скінченній відстані, формують зображення в іншому місці, але промені, які полишають об'єкт паралельно один до одного перетинаються на задній фокусній площині.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODJMelptTDBKaFkydEdiMk5oYkZCc1lXNWxYMkZ3WlhKMGRYSmxMbk4yWnk4eU1qQndlQzFDWVdOclJtOWpZV3hRYkdGdVpWOWhjR1Z5ZEhWeVpTNXpkbWN1Y0c1bi5wbmc=.png)
Діафрагма або "перегородка" на задній фокусній площині може використовуватися для відфільтровування променів світла за їх кутом, оскільки:
- Вона дозволяє проходити променям, які випромінюються під достатньо малим кутом (відносно оптичної осі). (Нескінченно мала апертура дозволить проходити лише тим променям, які випромінюються здовж оптичної осі.)
- Не важливо з якої частини об'єкта приходить промінь, промінь буде потрапляти через апертуру, якщо кут з яким він випромінюється від об'єкта достатньо малий.
Важливо, що апертура повинна центруватися відносно оптичної осі аби це працювало як зазначено. Використання достатньо малої апертури в фокусній площині зробить об'єктив .
Аналогічно, допустимий діапазон кутів на вихідній стороні об'єктива може фільтруватися розміщенням апертури перед фокусною площиною об'єктиву (або лінзи). Це важливо для цифрових дзеркальних камер, що мають CCD сенсори. Пікселі таких сенсорів більш чутливі до світла, що потрапляє на них прямими променями ніж тими, що потрапляють під кутом. Об'єктив, який не контролює кут падіння променів на детектор буде створювати ефект віньєтування пікселів на зображенні.
Головні площини і точки
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHdMekF4TDB4bGJuTmZjMmhoY0dWekxuTjJaeTh6TlRCd2VDMU1aVzV6WDNOb1lYQmxjeTV6ZG1jdWNHNW4ucG5n.png)
Дві головні площини мають властивість, що промінь, який виходить від лінзи перетинає задню головну площину на тій самій відстані від осі, на якій цей промінь, перетинає передню головну площину, якщо дивитися на лінзу з переду. Це означає що лінзу можна розглядати як головну площину, в якій відбувається заломлення усіх променів. Головні площини мають вирішальне значення для визначення оптичних властивостей системи, оскільки це визначає відстань між об'єктом і зображенням від передньої і задньої головних площин, яке визначає збільшення системи. Головні точки це такі точки в яких головні площини перетинають оптичну вісь.
Якщо середовище, яке оточує оптичну систему має показник заломлення 1 (тобто, повітря або вакуум), тоді відстань від головних точок до відповідних фокусних точок буде дорівнювати лише фокусній довжині системи. В більш загальних випадках, відстань до фокусів дорівнюватиме фокусній відстані помноженій на показник заломлення середовища.
Вузлові точки
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODNMemM0TDBOaGNtUnBibUZzTFhCdmFXNTBjeTB5TG5OMlp5OHhPREJ3ZUMxRFlYSmthVzVoYkMxd2IybHVkSE10TWk1emRtY3VjRzVuLnBuZw==.png)
Передня і задня вузлові точки мають властивість, згідно з якою промінь, що спрямований на одну з них, буде заломлюватися лінзою таким чином так ніби він виходить з іншої, і матиме такий самий кут відносно оптичної осі. Вузлові точки діють відносно кутів так само, як головні точки до відстані перетину. Якщо середовище з обох боків оптичної системи є однаковим (повітря), тоді передня і задня вузлові точки збігаються з передньою і задньою основними точками, відповідно.
Зустрічається, що вузлові точки часто розуміють не вірно в фотографії, де часто стверджують, що промені світла "перетинаються" у "вузлових точках", і що основна діафрагма об'єктиву розташована там, і що це є правильна точка опори для панорамної фотографії, яка дає можливість уникнути помилку паралаксу. Ці ствердження виникають від плутанини в оптиці об'єктива, а також від плутання різниці між вузловими точками і іншими кардинальними точками системи. (Кращою точкою для вибору осі повороту камери при панорамній фотографії є центр вхідної лінзи системи. З іншого боку, камери з поворотним об'єктивом із фіксованою позицією плівки повертають об'єктив довкола задньої вузлової точки аби стабілізувати зображення на плівці.)
Поверхневі вершини
Поверхневі вершини, це точки в який кожна оптична поверхня перетинає оптичну вісь. Вони важливі в першу чергу тому що є параметрами, які можна виміряти фізично для даної позиції оптичних елементів, після чого можна визначити позиції кардинальних точок відносно вершин аби описати фізичну систему.
В анатомії, поверхневі вершини кришталика ока називаються переднім і заднім полюсами кришталика.
Примітки
- Greivenkamp, John E. (2004). Field Guide to Geometrical Optics. SPIE Field Guides vol. FG01. SPIE. с. 5–20. ISBN .
- Welford, W.T. (1986). Aberrations of Optical Systems. CRC. ISBN .
- Hecht, Eugene (2002). Optics (вид. 4th). Addison Wesley. с. 155. ISBN .
- Kerr, Douglas A. (2005). (PDF). The Pumpkin. Архів оригіналу (PDF) за 13 May 2006. Процитовано 5 March 2006.
- van Walree, Paul. . Архів оригіналу за 19 квітня 2015. Процитовано 1 January 2007. Item #6.
- Littlefield, Rik (6 February 2006). (PDF). ver. 1.0. Архів оригіналу (pdf) за 27 грудня 2008. Процитовано 14 January 2007.
- Searle, G.F.C. 1912 Revolving Table Method of Measuring Focal Lengths of Optical Systems in "Proceedings of the Optical Convention 1912" p.168-171.
- Gray, Henry (1918). . с. 1019. Архів оригіналу за 6 лютого 2009. Процитовано 12 лютого 2009.
Посилання
- Learn to use TEM [ 25 травня 2017 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya mistit pravopisni leksichni gramatichni stilistichni abo inshi movni pomilki yaki treba vipraviti Vi mozhete dopomogti vdoskonaliti cyu stattyu pogodivshi yiyi iz chinnimi movnimi standartami traven 2017 V Gaussovij optici kardinalni tochki ce mnozhina iz troh par tochok sho znahodyatsya na optichnij osi fokusnoyi optichnoyi sistemi sho maye Ce ye fokusni tochki golovni tochki i vuzlovi tochki Dlya idealnih sistem osnovni vlastivosti zobrazhennya taki yak rozmir zobrazhennya oriyentaciya i polozhennya povnistyu viznachayutsya roztashuvannyam kardinalnih tochok naspravdi neobhidnimi ye lishe chotiri tochki fokusni tochki i golovni abo vuzlovi tochki Yedinoyu idealnoyu sistemoyu yaka bula dosyagnuta na praktici ye odnak kardinalni tochki shiroko vikoristovuyutsya dlya aproksimaciyi povedinki realnih optichnih sistem Kardinalni tochki dozvolyayut analitichnogo sproshennya sistemi iz bagatma komponentami sho dozvolyaye tochno ocinyuvati vlastivosti zobrazhennya sistemi za dopomogoyu prostih rozrahunkiv PoyasnennyaKardinalni tochki tovstoyi linzi v povitryanomu seredovishi F F perednya i zadnya fokusni tochki P P perednya i zadnya golovni tochki V V perednya i zadnya vershini poverhni Kardinalni tochki znahodyatsya na optichnij osi optichnoyi sistemi Kozhna tochka viznachayetsya vplivom optichnoyi sistemi na promeni yaki prohodyat cherez tu tochku v ramkah paraksialnoyi aproksimaciyi Paraksialna aproksimaciya peredbachaye sho promeni prohodyat pid malim kutom po vidnoshennyu do optichnoyi osi tak sho sin 8 8 displaystyle sin theta approx theta i cos 8 1 displaystyle cos theta approx 1 Efekti aperturi ignoruyutsya promeni yaki ne prohodyat cherez aperturu zupinyayutsya za sistemoyu i ne rozglyadayutsya Fokusni ploshini Div takozh Fokus optika ta Fokusna vidstan Perednya fokusna tochka optichnoyi sistemi za viznachennyam maye vlastivist sho kozhen promin yakij prohodit kriz neyi bude prohoditi cherez sistemu paralelno optichnij osi Zadnya fokusna tochka maye zvorotnyu vlastivist promeni sho vhodyat v sistemu paralelno optichnij osi fokusuyutsya takim chinom sho voni prohodyat cherez zadnyu fokusnu tochku Promeni yaki polishayut ob yekt iz odnakovim kutom peretinayut zadnyu fokusnu ploshinu Perednya i zadnya fokusni ploshini viznachayutsya yak taki ploshini sho ye perpendikulyarnimi do optichnoyi osi yaka prohodit cherez perednyu i zadnyu fokusni tochki Ob yekt yakij znahoditsya na neskinchenno viddalenij vidstani vid optichnoyi sistemi utvoryuye zobrazhennya na zadnij fokusnij ploshini Ob yekti na skinchennij vidstani formuyut zobrazhennya v inshomu misci ale promeni yaki polishayut ob yekt paralelno odin do odnogo peretinayutsya na zadnij fokusnij ploshini Filtruvannya promeniv pid vidpovidnimi kutami za dopomogoyu aperturi na zadnij fokusnij ploshini Diafragma abo peregorodka na zadnij fokusnij ploshini mozhe vikoristovuvatisya dlya vidfiltrovuvannya promeniv svitla za yih kutom oskilki Vona dozvolyaye prohoditi promenyam yaki viprominyuyutsya pid dostatno malim kutom vidnosno optichnoyi osi Neskinchenno mala apertura dozvolit prohoditi lishe tim promenyam yaki viprominyuyutsya zdovzh optichnoyi osi Ne vazhlivo z yakoyi chastini ob yekta prihodit promin promin bude potraplyati cherez aperturu yaksho kut z yakim vin viprominyuyetsya vid ob yekta dostatno malij Vazhlivo sho apertura povinna centruvatisya vidnosno optichnoyi osi abi ce pracyuvalo yak zaznacheno Vikoristannya dostatno maloyi aperturi v fokusnij ploshini zrobit ob yektiv Analogichno dopustimij diapazon kutiv na vihidnij storoni ob yektiva mozhe filtruvatisya rozmishennyam aperturi pered fokusnoyu ploshinoyu ob yektivu abo linzi Ce vazhlivo dlya cifrovih dzerkalnih kamer sho mayut CCD sensori Pikseli takih sensoriv bilsh chutlivi do svitla sho potraplyaye na nih pryamimi promenyami nizh timi sho potraplyayut pid kutom Ob yektiv yakij ne kontrolyuye kut padinnya promeniv na detektor bude stvoryuvati efekt vinyetuvannya pikseliv na zobrazhenni Golovni ploshini i tochki Rizni formi linz i roztashuvannya golovnih ploshin Dvi golovni ploshini mayut vlastivist sho promin yakij vihodit vid linzi peretinaye zadnyu golovnu ploshinu na tij samij vidstani vid osi na yakij cej promin peretinaye perednyu golovnu ploshinu yaksho divitisya na linzu z peredu Ce oznachaye sho linzu mozhna rozglyadati yak golovnu ploshinu v yakij vidbuvayetsya zalomlennya usih promeniv Golovni ploshini mayut virishalne znachennya dlya viznachennya optichnih vlastivostej sistemi oskilki ce viznachaye vidstan mizh ob yektom i zobrazhennyam vid perednoyi i zadnoyi golovnih ploshin yake viznachaye zbilshennya sistemi Golovni tochki ce taki tochki v yakih golovni ploshini peretinayut optichnu vis Yaksho seredovishe yake otochuye optichnu sistemu maye pokaznik zalomlennya 1 tobto povitrya abo vakuum todi vidstan vid golovnih tochok do vidpovidnih fokusnih tochok bude dorivnyuvati lishe fokusnij dovzhini sistemi V bilsh zagalnih vipadkah vidstan do fokusiv dorivnyuvatime fokusnij vidstani pomnozhenij na pokaznik zalomlennya seredovisha Vuzlovi tochki N N Perednya i zadnya vuzlovi tochki tovstoyi linzi Perednya i zadnya vuzlovi tochki mayut vlastivist zgidno z yakoyu promin sho spryamovanij na odnu z nih bude zalomlyuvatisya linzoyu takim chinom tak nibi vin vihodit z inshoyi i matime takij samij kut vidnosno optichnoyi osi Vuzlovi tochki diyut vidnosno kutiv tak samo yak golovni tochki do vidstani peretinu Yaksho seredovishe z oboh bokiv optichnoyi sistemi ye odnakovim povitrya todi perednya i zadnya vuzlovi tochki zbigayutsya z perednoyu i zadnoyu osnovnimi tochkami vidpovidno Zustrichayetsya sho vuzlovi tochki chasto rozumiyut ne virno v fotografiyi de chasto stverdzhuyut sho promeni svitla peretinayutsya u vuzlovih tochkah i sho osnovna diafragma ob yektivu roztashovana tam i sho ce ye pravilna tochka opori dlya panoramnoyi fotografiyi yaka daye mozhlivist uniknuti pomilku paralaksu Ci stverdzhennya vinikayut vid plutanini v optici ob yektiva a takozh vid plutannya riznici mizh vuzlovimi tochkami i inshimi kardinalnimi tochkami sistemi Krashoyu tochkoyu dlya viboru osi povorotu kameri pri panoramnij fotografiyi ye centr vhidnoyi linzi sistemi Z inshogo boku kameri z povorotnim ob yektivom iz fiksovanoyu poziciyeyu plivki povertayut ob yektiv dovkola zadnoyi vuzlovoyi tochki abi stabilizuvati zobrazhennya na plivci Poverhnevi vershini Poverhnevi vershini ce tochki v yakij kozhna optichna poverhnya peretinaye optichnu vis Voni vazhlivi v pershu chergu tomu sho ye parametrami yaki mozhna vimiryati fizichno dlya danoyi poziciyi optichnih elementiv pislya chogo mozhna viznachiti poziciyi kardinalnih tochok vidnosno vershin abi opisati fizichnu sistemu V anatomiyi poverhnevi vershini krishtalika oka nazivayutsya perednim i zadnim polyusami krishtalika PrimitkiGreivenkamp John E 2004 Field Guide to Geometrical Optics SPIE Field Guides vol FG01 SPIE s 5 20 ISBN 0 8194 5294 7 Welford W T 1986 Aberrations of Optical Systems CRC ISBN 0 85274 564 8 Hecht Eugene 2002 Optics vid 4th Addison Wesley s 155 ISBN 0 321 18878 0 Kerr Douglas A 2005 PDF The Pumpkin Arhiv originalu PDF za 13 May 2006 Procitovano 5 March 2006 van Walree Paul Arhiv originalu za 19 kvitnya 2015 Procitovano 1 January 2007 Item 6 Littlefield Rik 6 February 2006 PDF ver 1 0 Arhiv originalu pdf za 27 grudnya 2008 Procitovano 14 January 2007 Searle G F C 1912 Revolving Table Method of Measuring Focal Lengths of Optical Systems in Proceedings of the Optical Convention 1912 p 168 171 Gray Henry 1918 s 1019 Arhiv originalu za 6 lyutogo 2009 Procitovano 12 lyutogo 2009 PosilannyaLearn to use TEM 25 travnya 2017 u Wayback Machine