Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кривизна поля: «плоскость» изображения (дуга) отклоняется от плоской поверхности (вертикальная линия).

Кривизна поля Петцваля , названная в честь Джозефа Петцваля , [1] описывает оптическую аберрацию, при которой плоский объект, нормальный к оптической оси (или неплоский объект, выходящий за пределы гиперфокального расстояния ), не может быть правильно сфокусирован на плоской плоскости изображения. [ необходима цитата ]

Не следует путать с коррекцией плоского поля , которая относится к однородности яркости.

Анализ [ править ]

Матрица датчиков изображения космической обсерватории Кеплер изогнута, чтобы компенсировать кривизну телескопа Петцваля.

Рассмотрим «идеальную» одноэлементную систему линз, для которой все плоские волновые фронты сфокусированы в точку на расстоянии f от линзы. При размещении этого объектива на расстоянии f от плоского датчика изображения точки изображения вблизи оптической оси будут в идеальном фокусе, но лучи, отклоненные от оси, будут фокусироваться перед датчиком изображения, уменьшаясь на косинус угла, который они образуют с оптическим датчиком изображения. ось. Это меньшая проблема, когда поверхность изображения сферическая, как в человеческом глазу .

Большинство современных фотообъективов предназначены для минимизации кривизны поля и поэтому имеют фокусное расстояние, которое увеличивается с увеличением угла луча. Линзы с коротким фокусным расстоянием (сверхширокие, широкие и нормальные) менее 50 мм обычно больше страдают от кривизны поля. Телеобъективы обычно имеют очень небольшую кривизну видимого поля или вообще не имеют ее. [2] объектив петцваля одна конструкция , которая имеет значительное количество кривизны поля; изображения, снятые с помощью объектива, очень резкие в центре, но при больших углах изображение оказывается не в фокусе. Пленочные камеры могут изгибать свои плоскости изображения для компенсации, особенно когда объектив фиксирован и известен. Это также относится к пластинчатой ​​пленке , которая все еще может немного погнуться. Цифровые датчики сложно согнуть, хотя экспериментальные изделия выпускаются. [3] К 2016 году единственными потребительскими камерами с изогнутыми сенсорами были «селфи» Sony Cybershot KW-1 и KW-11. [ Требуется цитата ] Большая мозаика датчиков (в любом случае необходима из-за ограниченного размера чипа) может быть сформирована для имитации изгиба в больших масштабах. [ необходима цитата ]

Кривизна поля Петцваля равна сумме Петцваля по оптической системе,

где - радиус i- й поверхности, а n s - показатели преломления на первой и второй сторонах поверхности. [4] Кривизна Пецваля сферического зеркала в два раза больше его кривизны, а радиус Пецваля зеркала равен его фокусному расстоянию.

Уменьшение аберрации кривизны поля [ править ]

Одним из способов уменьшения этой аберрации является установка диафрагмы (диафрагмы) для удаления краевых световых лучей. Однако этот метод значительно снижает светосилу линзы. [5]

См. Также [ править ]

  • Линза выравнивания поля

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Riedl, Max J. (2001). Основы оптического дизайна для инфракрасных систем . SPIE Press. С. 40–. ISBN 9780819440518. Проверено 3 ноября 2012 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  2. Мансуров, Насим (12 февраля 2018 г.). "Что такое кривизна поля?" . photographyylife.com . Проверено 28 апреля 2018 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  3. ^ Sanyal, Риши (18 июня 2014). «Изогнутые сенсоры Sony могут позволить получить более простые линзы и более качественные изображения» . Обзор цифровой фотографии . Проверено 28 апреля 2018 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  4. ^ Kingslake, Рудольф (1989). История фотографического объектива . Академическая пресса. С. 4–. ISBN 9780124086401. Проверено 3 ноября 2012 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ "Аберрации линз: кривизна поля" . microscopy.berkeley.edu .