Поняття про аберації. Монохроматічні и хроматічні аберації
У области параксіальніх променів утворюється ідеальне зображення. Однак практичне Використання оптичних систем, обмежених параксіальною ОБЛАСТЬ, дуже мале. При збільшенні площі Перетин пучків променів и розшіренні области простору, что збережений реальною оптичні системою, Хід променів у Системі и будівля пучків однозначно відрізняються від того, что має місце в ідеальній Системі. У результаті реальні оптичні системи дають зображення, Яку позбав більш-Менш набліжаєтьсся до ідеального. У зв'язку з ЦІМ необхідній крітерій ОЦІНКИ, за Яким можна судити про ступінь набліження реальної системи до Ідеальної и Який оцінюється якістю зображення. Одним з таких крітеріїв є аберації - погрішності збережений. Ці погрішності обумовлені відхіленнямі променів від тихий напрямків, по якіх смороду повінні булі б йти в ідеальній оптічній Системі. Таким чином, аберації можна розглядаті як Порушення гомо-центрічності пучків променів або сферічності Хвильового поверхонь, а такоже як Порушення розташування точки зображення при Дії реальної оптічної системи Стосовно Ідеальної.
Аберації оптичних систем поділяють на монохроматічні и хроматічні. Монохроматичності абераціямі назівають погрішності зображення, что мают місце для променів візначеної Довжина Хвилі. Сутність хроматична аберацій в тому, что при проходженні через заломлюючі поверхні віпромінювання складного спектрального складу воно розпадається на складені спектральні Частини внаслідок дісперсії світла. У цьом випадка зображення являє собою суму великого числа монохроматичності збережений, Які НЕ збігаються между собою Ані за розміщенням чі за розмірамі. Зображення становится пофарбованім. p> Для математичного Опису монохроматичності аберацій їх поділяють на аберації третього порядку й аберації ВИЩОГО порядку, а хроматічні - на аберації Першого порядку, третього порядку й аберації ВИЩОГО порядку. У свою черго среди монохроматичності аберацій третього порядку розрізняють:
1) Сферичність аберацію;
2) кому;
3) астигматизм;
4) кривизну зображення и
5) дісторсію.
Хроматічні аберації Першого порядку включаються:
1) хроматизм положення;
2) вторинно спектр и
3) хроматизм Збільшення.
Хроматічні аберації третього порядку можна поділіті на:
1) сферохроматічну аберацію;
2) КОЛЬОРОВО кому;
3) кольоровий астигматизм;
4) КОЛЬОРОВО кривизну и
5) хроматична дісторсію.
Повний описание аберацій может буті отриманий за помощью ейконалів. Ейконалу - це Функції від Деяк параметрів, что віражають оптичні Довжина Променя между спеціальнім чином вибраному | точками. Оптичні довжина Променя візначається сумою добутків Показників заломлених на відрізкі, відлічувані Вздовж шляху Променя, что Йде від предметної точки до точки зображення.
Монохроматічні аберації. У загально випадка геометричність Зміст аберацій становится зрозумілім з рис. 1. Перед умовно збережений оптичні системою розташовується предмет, ідеальне зображення Якого. У зв'язку з тим, что реальна оптичні система порушує гомоцентрічність променів, у загально випадка зовнішньомерідіональній промінь, что Вийшов Із точки В0, после оптічної системи в точку В не приходити, а перетінає площинах ідеального зображення в точці. Тоді геометричність аберацією буде відрізок. Зазвічай знаходять проекції аберацій на двох площинах: мерідіональну та сагитального. Тоді координатами точки будут та. На Розглянуто малюнку і - площини предмета та зображення; і - площини вхідної и віхідної зініць; положення предметної площини и площини зображення Щодо Першої ї Останньоі поверхонь оптічної системи візначаються відповідно відрізкамі s І, а положення зініць Щодо тихий ж поверхонь-відрізкамі sp і.
Рисунок 1 - геометричність представлення аберації
В
p> Мерідіональна и сагитального складові поперечної аберації зовнішньомерідіонального Променя є функціямі координат Променя у площіні предмета и вхідної зініці (у, т, М), а такоже залежався від конструктивних параметрів оптічної системи, положення предметної площини и вхідної зініці (Sp '). Теорія аберацій встановлює зв'язок между ськладової аберацій та І координатами Променя у, т та М:
(1)
Внаслідок сіметрії системи Щодо оптічної осі Функції (1) немає містять членів парних порядків:
В
Складові аберацій и назівають абераціямі третього порядку, і - п'ятого порядку и т.д. До аберацій Вищих порядків відносять складові аберацій Вище третього порядку.
Найбільше! застосування в обчіслювальній оптіці отримай розкладання Зейделя (або аберації третього порядку), что запісуються у такому вігляді:
(2)
де А, В, С, D, Е-КОЕФІЦІЄНТИ, что залежався від конструктивних параметрів, а та...
