Апертурная диафрагма

Апертурная диафрагма, действующая диафрагма — специально установленная диафрагма или оправа одной из линз, которая ограничивает пучки лучей, выходящие из точек предмета, расположенных на оптической оси и проходящих черезоптическую систему.

Часто, располагается вблизи центра формирующей оптическое изображение оптической системы. Её изображение, сформированное предшествующей (по ходу лучей) частью оптической системы, определяет входной зрачок системы. Сформированное последующей частью — выходной зрачок.

Входной зрачок ограничивает угол раскрытия пучков лучей, идущих от точек объекта; выходной зрачок играет ту же роль для лучей, идущих от изображения объекта.

С увеличением диаметра входного зрачка (действующего отверстия оптической системы) растёт освещённость изображения.

Уменьшение до известного предела действующего отверстия оптической системы (диафрагмирование) улучшает качество изображения, так как при этом из пучка лучей устраняются краевые лучи, на ходе которых в наибольшей степени сказываются аберрации.

Диафрагмирование увеличивает также глубину резкости (глубину резко изображаемого пространства). В то же время, уменьшение действующего отверстия снижает, из-за дифракции света на краях диафрагмы, разрешающую способность оптической системы. В связи с этим апертура оптической системы должна иметь оптимальное значение.

Апертурный угол – это тот угол распространения световых лучей от точки объекта , который «захватывается» объективом. Этот параметр влияет на несколько параметров при съемке. Чем больше апертурный угол, тем больше будет освещенность изображения (изменение в этого числа в N раз приводит к изменению освещенности в N в квадрате раз), но сказывется это не только на экспозицию, но и на качество формируемого изображения.

Апертурный угол представляет из себя конус, исходящий из точки объекта и ограниченный с другой стороны апертурой объектива.

В фотографии глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) — это одна из характеристик объектива.

Глубина резко изображаемого пространства на фотографическом изображении — это расстояние между передней и задней границами резко изображённого пространства, измеренное вдоль оптической оси, в пределах которого объекты съёмки на снимке отображаются безусловно резко.

Во времена плёночных SLR-камер шкала ГРИП находилась на объективе фотоаппарата, и представляла собой две совмещённые шкалы:

1. шкала диафрагменных чисел — на неподвижной части объектива — отложенная влево и вправо зеркально от отметки фокусировки,

2. шкала расстояний до объекта съёмки, на вращающейся части объектива.

После наводки на резкость фотограф плёночной технологии мог оценить по шкале ГРИП границы, в пределах которых на будущем фотоотпечатке объекты будут изображены резко.

Понятия «Глубина резкости» и «ГРИП» не одно и тоже, хотя они и связаны между собой. Глубина резкости объектива определяется выбранной диафрагмой, увеличивается при увеличении дифрагменного числа, отсчитывается по оптической оси, но не в плоскости предметов (объектов съёмки), а в плоскости оптических изображений, за объективом. Практическая оценка этой величины фотографом не производится, используется при изучении теории объектива.

ГРИП — понятие строго математическое, поскольку определяется размером кружка нерезкости, заложенного при проектировании объектива. Размер жекружков рассеяния, образующих изображение, зависит от расстояния от объекта съёмки до плоскости наводки на резкость. Чем больше диаметр такого кружка, тем нерезче изображение объекта. Точки предметов, расположенных вне плоскости фокусировки, могут изображаться резко, если диаметры соответствующих кружков рассеяния не превышают допустимого кружка рассеивания. При рассматривании изображения с расстояния 25 см человеческий глаз воспринимает его как абсолютно резкое, если кружок рассеяния меньше 0,1 мм.

На глубину резко изображаемого пространства (ГРИП) влияет:

• диафрагменное число (численное значение диафрагмы, установленное фотографом при съёмке);

• расстояние до объекта съёмки (плоскости фокусировки);

• от фокусного расстояния объектива (проверяем по шкалам ГРИП короткофокусного и длиннофокусного объективов, не имеющих механизма автофокусировки);

• от величины кружка нерезкости объектива (заложенного конструктором в расчёт при проектировании объектива).

При прочих равных условиях:

• чем диафрагменное число (относительное геометрическое отверстие) больше, тем ГРИП больше;

• чем расстояние до объекта съёмки больше, тем ГРИП больше;

• чем фокусное расстояние объектива больше, тем ГРИП меньше;

• чем кружок рассеяния больше, тем ГРИП больше.

И наоборот, при прочих равных условиях:

• чем диафрагменное число (относительное геометрическое отверстие) меньше, тем ГРИП меньше;

• чем расстояние до объекта съёмки меньше, тем ГРИП меньше;

• чем фокусное расстояние объектива меньше, тем ГРИП больше;

• чем кружок рассеяния меньше, тем ГРИП меньше.

4. Зависимость качества изображения, создаваемого объективом, от конструктивных и технологических факторов. Разрешающая способность объектива и её определение. Функция передачи модуляции и её определение.

Разрешающая способность определяет способность оптической системы изображать раздельно два близко расположенных точечных предмета.

Предельная разрешающая способность – это минимальное расстояние между двумя точками, при котором их изображение отличимо от изображения одной точки.

Критерий Релея гласит, что при провале в распределении интенсивности в изображении двух близких точек в 20% точки будут восприниматься как раздельные. Для этого необходимо, чтобы центральный максимум в изображении одной точки приходился бы на первый минимум в изображении другой. Для оптических систем при отсутствииаберраций канонических единиц.

Разреша́ющая си́ла объекти́ва — характеристики фотографического объектива, отображающие его свойства по передачечёткого изображения.

Разрешающая способность объектива оценивается по количеству воспроизводимых штрихов на 1 мм изображения, которое тот способен спроецировать на фоточувствительный элемент (плёнку или матрицу цифровой камеры). Само собой разумеется, что при этом снимаемый объект находится в фокусе, а не в зоне резкого изображения для данного объектива. Измерения разрешающей способности проводят с помощью специальных мир.

Функция передачи модуляции

Часто́тно-контра́стная характери́стика, функция передачи модуляции в полиграфии,оптике, фотографии и т. п. — один из параметров, характеризующих качество системы, воспроизводящей изображения (такими системами, в частности, являются оптические приборы и светочувствительные материалы).

Изучается резольвометрией.

Обычно измеряется и рассматривается не как одно число, а в виде графиков зависимостей контраста.

Частотно-контрастная характеристика — безразмерная величина T, определяемая как отношение величины контраста репродукции (изображения, получаемого с помощью воспроизводящей системы), к контрасту соответствующей области оригинала (воспроизводимого объекта).

Значение частотно-контрастной характеристики T зависит от пространственной частоты деталей оригинала N: чем больше частота N, тем ниже T. Поэтому частотно-контрастной характеристикой называют также график зависимости T от N, измеренный с помощью некоторого стандартного тест-объекта.

При определении частотно-контрастной характеристики оценивают распределение освещенности на участках репродукции в сравнении с известным распределением яркостей оригинала. В качестве оригинала при оценке частотно-контрастной характеристики используют периодические решетки (миры) с линейчатой структурой. По результатам измерения строятграфик зависимости частотно-контрастной характеристики от частоты.