Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
по абсолютному критерию
Р=ТГ; (11.245)
по стандартной формуле (или по критерию Релея)
(II. 246)
Нужно еще иметь в виду, что разрешающая способность современных
инфракрасных приборов лимитируется ограниченной разрешающей способностью
экранов эопов, составляющей примерно 25-30 линий на мм. Подробнее об этом
сказано в, § 86, где рассмотрено конструирование зрительных труб сэопами.
В последнее время появляются эопы с более мелкозернистыми экранами.
§ 65. Разрешающая способность фотографических объективов
Фотографические объективы представляют собой группу оптических приборов,
обладающих интересным свойством: их волновые аберрации в 4-5 раз
превосходят установленную Релеем границу в одну четверть длииы волны
света для "хороших" оптических приборов, а в то же время они обладают
нередко высоким качеством изображения. Это происходит потому, что все же
очень тонкая разрешающая способность самого объектива огрубляется низкой
разрешающей способностью фотографической пленки. Крупиозернистость
современных сортов высокочувствительной фотопленки маскирует влияние
аберраций.
Предположим, что несмотря иа более сильное влияние аберраций предельный
угол р разрешающей способности выражается формулой типа (II. 234)
М-5"- (Ч-247)
222
Это не противоречит опытным данным, но коэффициент k должен определяться
с учетом влияния аберраций. Такие исследования неоднократно производились
с применением волновых аберраций и с использованием характеристики
Штреля. Оии приводят, однако, к неоправданно сложным расчетам. Поэтому
для практических целей удобнее пользоваться опытными данными.
Полагая, что в формуле (II. 247} угол |5 выражен в радианах, найдем, что
величина б' изображения, находящегося на пределе разрешения (при
бесконечно далеком предмете), выразится так:
6' = ftT-, (11.248)
где /' - заднее фокусное расстояние объектива.
Тогда разрешающую способность N, выраженную числом разрешаемых линий на
длине в 1 мм на плоскости изображения, можно представить формулой
N=~p- = ~jr. (П. 249)
По этой формуле разрешающая способность N фотографического объектива
пропорциональна его относительному отверстию. Это справедливо для
объективов с малым и средним относительным отверстием (примерно до 1 :
3,5), но фотографы, имеющие дело со светосильными объективами, знают, что
уменьшение относительного отверстия иногда повышает разрешающую
способность за счет уменьшения аберраций.
Коэффициент \!k формулы (II. 249) может быть определен экспериментальным
путем, но при этом получаются очень разные результаты в зависимости от
способа измерения разрешающей способности. Последнюю можно измерять
рассматривая изображение миры в плоскости изображения, пользуясь
достаточно сильным микроскопом. Изображение миры при этом просто висит в
воздухе. Но можно рассматривать также через микроскоп фотографическое
негативное изображение миры на проявленной пленке. В первом случае мы
обнаружим ту мелкую структуру или "высокую частоту" решетки (миры),
которую способен разрешить сам объектив, независимо от способа
регистрации (или фиксации) изображения. Во втором случае на эту картину
накладывается влияние зернистого строения светочувствительного слоя
фотопленки. Зернистость фотопленки огрубляет наблюдаемую картину или,
если воспользоваться терминологией радиоэлектроники, приводит к срезанию
высоких частот миры. Но влияние аберраций сказывается наиболее сильно
именно на высоких частотах, лежащих вблизи предела разрешающей
способности и становится малозаметным на остающихся низких частотах.
Если бы разрешающая способность фотографического объектива подчинялась
стандартной формуле (II. 238), то
223
коэффициент \/k формулы (II. 249) определился бы следующим образом: \/k =
206 265 : 140 = 1475. Формула (II. 249) приобретает вид
ЛГ"= 1475-5-. (11.250)
Опыт показывает, что разрешающая способность, измеренная первым способом,
у лучших фотографических объективов значительно меньше N0. Так, например,
для известного анастигмата "Индустар" при относительном отверстии 1 : 4,5
разрешающая способность составляет N = 275 линий на мм, вместо N0 - 328
линий иа мм. Для объектива "Плазмат" 1 : 4 испытание дает N = 230 линий
на мм, вместо N0 = 369 линий на мм.
Принимая разрешающую способность "Индустара" за образец, можно вычислить
коэффициент формулы (II. 249), которая тогда приобретет вид
ли* = 1240-5-. (Н.251)
Для современных анастигматов с относительным отверстием до 1 : 2
(например, объектив "Юпитер") более близкий результат дает формула
№*>" = 560-5-. (11.252)
Совсем другая картина обнаруживается, если разрешающая способность
определяется путем рассматривания через микроскоп проявленного
негативного изображения миры на фотопленке. В качестве примера приводим
здесь результаты для трехлннзо-вого объектива "Эльмар" при разных
относительных отверстиях, полученные на фотографической пленке "Изопан F"
фирмы "Агфа" (ГДР), обладающей разрешающей способностью около 90 линий на
