Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Дисторсия  (Прочитано 7565 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Ernest

  • Гость
Дисторсия
« : 23 Июн 2007 [19:59:28] »
Дисторсия одна из пяти монохроматических Зейделевых оптических аберраций 3-го порядка свойственных центрированным оптическим системам. Дисторсия проявляется в том, что локальное увеличение (масштаб) изображения на краю поля зрения отличается по значению от увеличения в центре. Как результат, прямые линии видимые в поле зрения искривляются, если они не проходят через центр поля зрения. Дисторсия положительна, если увеличение на краю поля зрения больше, чем в центре - так называемый случай "подушкообразной" дисторсии. Дисторсия отрицательна, если увеличение по мере переходя к краю поля зрения уменьшается - случай так называемой "бочкообразной" дисторсии.

Дисторсия третьего порядка не приводит к потере резкости или контраста, но искажает форму объекта примерно пропорционально третьей степени удаления от центра поля зрения.

Дисторсия особенно вредна и требует учета при измерениях по фотографиям, когда требуется получить точное представление о координатах изображенных объектов. Например, при аэрофотосъемке или фотограмметрии. Оптические объективы и окуляры свободные от дисторсии называются ортоскопическими. 

В визуальных астрономических наблюдениях дисторсия мало мешает - небо свободно от прямых линий. Но при наземных наблюдениях дисторсия может приводить к искривлению прямых вроде линии горизонта или построек.

Любопытно, что в случае сверхширокоугольных объективов для которых освещенность кадра в сторону от центра падает согласно закону косинуса в четвертой степени, отрицательная дисторсия даже может оказаться полезной поскольку приводит к повышению освещенности на краю поля зрения.

Дисторсия обычно измеряется в процентном отношении:

      d% = dy'/yo'*100% = (y'-yo')/yo'*100% = (y'/yo' -1)*100%

где dy' - приращение размера изображения по сравнению с идеальным,
yo' - идеальная величина изображения,
y' - реальный размер изображения.
Заметим, что идеальным размер изображения (от центра поля зрения) равен

      y' = vo*y

где vo - параксиальное увеличение оптики,
y - размер предмета.
То есть с учетом дисторсии размер изображения y' (от оси - центра поля зрения - до интересующей точки) связан с соответствующим размером предмета следующим образом:

      y' = (vo + d%/100%)*y

Еще один момент - что такое увеличение и размер предмета/изображения. Приведенные формулы останутся без изменения, если в качестве меры размера "удаленного" предмета принять его угловой размер (радианы - отношение длины дуги к радиусу дуги), а "близкого" - линейные (ну, например, миллиметры). Рассмотрим вот такую табличку сочетаний разных типов предметов и изображений:
ПредметИзображениеТип прибораСмыл увеличения
БлизкийБлизкоеПроекторЛинейное увеличение
УдаленныйУдаленноеТелескопУгловое увеличение
УдаленныйБлизкоеФотообъективФокусное расстояние
БлизкийУдаленноеОкулярОбратное фокусное расстояние

Стоит отметить, что вне зоны параксиальной оптики (малые полевые и апертурные углы) угловая мера предмета/изображения в зависимости от области применения может был тангенсная (тангенс угла), угловой (радианы), синусной (синус угла) и даже более сложной. Соотвественно можно различать тангенсную дисторсию, угловую, синусную и т.д.
« Последнее редактирование: 11 Мар 2008 [09:55:06] от Эрнест »