A A A A Автор Тема: Виньетирование  (Прочитано 11812 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Ernest

  • Гость
Виньетирование
« : 27.10.2007 [13:17:00] »
Виньетирование – дефект, при котором яркость изображения падает к периферии по сравнению с его центром.

Главная причина виньетирования имеет простую геометрическую природу – обрезание внеосевых световых пучков элементами конструкции объектива (трубы телескопа) тем, что принято называть виньетирующими диафрагмами. То есть внеосевые точки изображения строится в условиях геометрического виньетирования меньшей апертурой, чем осевая (в центре изображения). Иногда различают виньетирование элементами конструкции (механическое виньетирование - mechanical vignetting) и краями линз в многолинзовых конструкциях (оптическое виньетирование - optical vignetting). Геометрическое виньетирование описывается отношением дефекта апертуры внеосевого пучка к апертуре осевого то есть коэффициентом виньетирования v = 1- A'/A'o. Иногда рассматривают отдельно верхнее и нижнее виньетирование (коэфф. виньетирования верхней и нижней половины апертуры).

Геометрическое виньетирование приводит у падению яркости (освещенности) изображения к краю из-за уменьшения площади входного зрачка. Однако, довольно часто расчетчики объективов используют виньетирование для отсечения широких аберрационных "крыльев" полевых пучков.

Есть и более тонкие эффекты, вызывающие потемнение изображения к краю – падение освещенности в наклонных пучках (natural vignetting), аберрационное и пиксельное виньетирование, дисторсия изображения, зависимость светопотерь от угла падения световых лучей на оптические поверхности.

Используя формулы светотехники нетрудно показать, что даже в отсутствие каких либо преград на пути внеосевых пучков освещенность плоскости изображения будет падать пропорционально четверной степени косинуса полевого угла. Для широкоугольных объективов этот эффект имеет существенных вклад. См. табличку:

Поле, градУгол, град% освещенности
10598%
201094%
301587%
402078%
502568%
603056%
703545%
804035%

Аберрационное виньетирование – это различие в геометрии формы апертурной диафрагмы и соотв. входного зрачка из-за еще нескомпенсированных в половине объектива аберраций типа комы и дисторсии. Этот эффект широко использовался М.М.Русиновым при разработке широкоугольных объективов для частичной компенсации падения освещенности в наклонных пучках.

В дисторзирующих объективах (вроде "рыбьего глаза") потемнение к краю компенсируется введением значительной отрицательной (бочкообразной) дисторсии.

Пиксельное виньетирование – уменьшение квантовой эффективности современных фотоприемников при наклонном падении световых пучков.

Практически важными для любителей астрономии являются случаи виньетирования при съемке фотокамерами Луны, Солнца и планет за окуляром (из-за несогласования зрачков), при расчете размера диагонального зеркала в схеме Ньютона, при планировании размеров изображения в условиях использования дополнительной оптики вроде линзы Барлоу, компенсатора комы и т.п.
« Последнее редактирование: 27.10.2007 [14:24:50] от Эрнест »