Светорассеяние в системе Объектив – Камера.
Отражение света от поверхности линз, граничащих с воздухом в киносъемочном объективе, вредно не только тем, что снижает освещенность изображения., а, главным образом, тем, что уменьшает контраст изображения. Свет, отраженный поверхностями линз, кроме первой, в дальнейшем ходе вновь встречает на своем пути поверхности, где подвергается повторным отражениям. В результате многократных отражений этот свет попадает вовнутрь камеры (пространство между объективом и плоскостью изображения). Не участвуя в построении изображения, такой «паразитный» свет создаст засветку, которая образует на негативе вуаль. Такое явление называется светорассеяние.
Объективы характеризуют по наличию в них светорассеяния и величине коэффициента светорассеяния.
Коэффициентом светорассеяния К\С объектива называется отношение освещенности образуемого объективом изображения черного поля, расположенного на равномерном ярком белом фоне, к освещенности этого белого фона.
-
Коэф. Светорассеяния
- освещенность черного
-
освещенность белого
Светорассеяние может быть вызвано и рядом других причин:
плохим качеством стекла линз в объективе, царапинами на поверхности линз, плохим чернением внутренних поверхностей оправы объектива, плохим чернением фасок линз объектива, сколами стекла на фасках, потертостями лепестков ирисовой диафрагмы или их плохим чернением.
Один и тот же объектив,
поставленный в разные К\С аппараты, при
съемке одного и того же объекта может
дать изображения не одинаковые по
контрасту. Это происходит вследствие
различного конструктивного расположения
в К/С аппаратах деталей находящихся в
близи пучка. Поэтому когда речь идет об
окончательном результате - об изображении
на светочувствительном слое, следует
иметь ввиду светорассеяние в системе
объектив – камера. Светорассеяние
больше когда в снимаемом объекте наряду
с темными объектами имеются яркие
блескучие поверхности. Рекомендуется
предохранять объектив от попаданий на
переднюю линзу боковых лучей, лучшая
защита - компендиум.
10.Линзы. Конструктивные параметры. Типы линз.
Сферической лизой называется кусок стекла или другого однородного прозрачного материала, ограниченный двумя сферическими , преломляющими поверхностями.
Радиусы сферических поверхностей называются радиусами кривизны.
Главная ось является осью симметрии вращения, т.е все элементы каждой линзы расположены симметрично относительно главной оптической оси.
Для описания геометрической формы линзы и ее размеров достаточно указать радиусы кривизны обеих поверхностей r1 и r2 , осевую толщину линзы d и ее диаметр, а для учета ее действия необходимо добавить показатель преломления или сорт стекла, из которого линза изготовлена. Если одна из поверхностей плоская – ее обозначают как сферическую поверхность с бесконечно большим радиусом r = ∞.
Прямая, соединяющая центры называется оптической осью линзы, а точки пересечения поверхностей линзы с оптической осью — вершинами линзы. Если центры сфер, образующих линзу, находятся с противоположных сторон от вершин своих поверхностей, относительно центра линзы, то данная линза является положительной. Если же наоборот — отрицательной.
Типы линз:
Положительные (собирательные)
- двояковыпуклая
-плоско-выпуклая
- вогнуто-выпуклая (положительный мениск)
Отрицательные ( рассеивающие)
- двояковогнутая
- плоско-вогнутая
- выпукло-вогнутая (отрицательный мениск)
У всех положительных линз середина всегда толще, чем края, у отрицательных наоборот. Положительные линзы, преломляя отдельные лучи проходящих через линзу световых пучков, отклоняют их в направлении к лучу, проходящему через центр линзы, т.е. собирают их. Отрицательные линзы, наоборот — отклоняют лучи в сторону, т.е. рассеивают световые пучки.
Идеальная оптическая система выполняет следующие условия:
Всякий пучок лучей, вышедший из точки и вошедший в систему, по выходе из неё вновь соберётся в точку, т.е. всякая точка изображается в виде точки.
Изображение предмета, лежащего в плоскости, перпендикулярной оптической оси, подобно самому предмету и может отличаться от него только размерами.
Изображение плоскости, перпендикулярной к оптической оси, является плоскостью, так же перпендикулярной к оси.
Ни одна реальная система, кроме плоского зеркала, не отвечает строго этим условиям.
В случае положительной линзы, когда в точке F ` пересеклись действительные лучи, она является действительным изображением светящейся точки. В случае же отрицательной линзы точки F ` - мнимое изображение, так как в ней пересекаются лишь продолжения преломлённых лучей, а не сами лучи.
Размер изображения зависит от преломляющей силы линзы. Последняя же не зависит от того, какой стороной линза обращена к предмету. Потому вершинное расстояние не может служить основной характеристикой линзы.
Разрешающая сила (разрешающая способность) и методы ее определения.
Субботина
«Краткий фотографический справочник» + энциклопедия «Фотокинотехника» (Иофис):
Разрешающая (сила) способность объектива характеризуется максимальным числом раздельно передаваемых объективом на фотографическом слое параллельных штрихов, приходящихся на 1 мм изображения.
Следует заметить, что р.с. объектива значительно выше получаемой при фотографии, так как р.с. самого фотографического слоя в большинстве случаев не превышает 50-60 линий на 1 мм, а р.с. объективов достигает 600 линий на 1 мм.
Разрешающей способностью фотографического слоя называется способность слоя к воспроизведению мельчайших деталей фотографируемого объекта.
Чем выше р.с. фотографического слоя, тем меньшие по размерам детали объекта и большее количество их этот слой может воспроизвести резко.
Р.с. светочувствительного материала в основном зависит от степени зернистости фотографического изображения, и от контрастности эмульсии.
* Несколько подробнее *:
Обозначается R. Определяется свойствами фотоматериала (химическим составом, зернистостью, толщиной эмульсионного слоя, степенью поглощения света в слое итд). На результат измерения р.с. слоя влияют условия химико-фотографической обработки фотоматериала (так, р.с. слоя увеличивается с ростом коэф. контрастности); характеристики испытательной миры (например, ее контраст), способ отображения миры (контактный или проекционный – при контактном р.с. слоя выходит выше). **Особенно высокой р.с. обладают несеребряные фотоматериалы.
Разрешающая способность системы объектив + светочувствительный элемент приближенно определяется по формуле:
,
где 
–
разрешающая сила объектива в линиях на
1 мм; 
—
разрешающая сила светочувствительного
элемента в линиях на 1 мм.
*! Данная формула непригодна для матричных фотоприемников в связи с их дискретным характером.
Разрешение матриц зависит от их типа, площади и плотности фоточувствительных элементов на единицу поверхности.
Оно нелинейно зависит от светочувствительности матрицы и от заданного программой уровня шума.
Некоторые фирмы - производители цифровых фотоаппаратов в рекламных целях пытаются повернуть матрицу под углом в 45°, достигая определённого формального повышения разрешения при фотографировании простейших горизонтально-вертикальных мир. Но если использовать профессиональную миру, или хотя бы повернуть простую миру под тем же углом, становится очевидным, что повышение разрешения - фиктивное.
Дополнительно:
Мира (от фр. mirer — рассматривать на свет, прицеливаться, метить) — испытательная пластинка с нанесённым на неё стандартным рисунком в виде полос или секторов, которая служит для количественного определения разрешающей способности
оптических приборов (например, объективов) или светочувствительного элемента (матрицы или плёнки).
Определение р.с. производится путём фотографирования этого специального тестового объекта. От р.с. зависит возможность получения мельчайших деталей в изображении и, следовательно, больших увеличений при печати.
Р. с. выражается числом линий (штрихов), различимых на 1 мм в изображении миры.
Миры изготовляют на прозрачной основе в виде квадратов или кругов, заштрихованных определенным образом; монтируют на щитах и фотографируют на фоне белого освещенного экрана.
* Штриховая мира — рисунок образован чередующимися тёмными и светлыми прямоугольными полосками с закономерно изменяющейся частотой. Радиальная мира — рисунок образован тёмными и светлыми секторами круга Кольцевая мира — рисунок образован тёмными и светлыми кольцами, типа мишени. Синусоидальная мира — плотность изображения плавно изменяется по синусоидальному закону.
Кружок рассеяния – искажённое изображение точки, образуемое реальной оптической системой.
Возникает вследствие дифракции света на оправах компонентов оптической системы, а также вследствие остаточных аберраций.
Воспринимаемая человеческим глазом резкость изображения зависит от разрешающей способности зрительной системы человека и фактической резкости изображения.
На резкость изображения также влияют степень увеличения и расстояние от изображения до точки наблюдения.
*Для узкой (35-мм) плёнки обычно принимается допустимый кружок рассеяния c=0,03 мм, для среднего формата c=0,05 мм. ** Объективы с электронной фокусировкой созданы так, чтобы давать минимальный круг рассеяния размером 0,035 мм. *** Именно из этой величины исходят расчеты таких параметров, как глубина резкости.
Принципы устройства объективов с переменным фокусным расстоянием.
Субботина
Перспектива изображения определяется выбором точки съемки. Чтобы правильно заполнить кадр при удачно выбранной точке, необходим объектив определенного фокусного расстояния, которого может не оказаться даже в большом наборе сменных объективов или афокальных насадок. Для этой цели служит объектив с плавно меняющимся фокусным расстоянием. Он не только заменяет набор сменных объективов, но и позволяет переходить без перерыва от общего плана к крупному и даже к отдельной детали, что особенно важно в кино- и телевизионной технике, где объективы с переменным фокусным расстоянием получили широкое распространение.
(http://klax.tula.ru/~vendi/optik10.html полный текст о переменном ф.р. из «Справочника фотолюбителя» и схемы советских трансфокаторов; http://klax.tula.ru/~vendi/optik11.html - про насадки)