Апертура - линза
Cтраница 4
 |
Голографические интерферограммы, соответствующие одинаковой деформации объекта, полученные при единичном увеличении. [46] |
Голографические интерферограммы ( картины живых полос) наблюдались в плоскости голограммы визуально и фотографировались. Интер-ферограмма возникает в зоне суперпозиции действительного оптического изображения с реконструированным сфокусированной голограммой прямым ( мнимым) изображением, а поде зрения в последнем, как указывалось выше, ограничивается апертурой восстановленного мнимого изображения линзы. Поэтому в случае, когда апертура линзы имеет размеры одного порядка с размерами объекта, она захватывает лишь часть увеличенной интерферограммы. [47]
Из (6.47) также следует, что использование при регистрации спеклограммы изображающей системы с большим относительным отверстием ограничивает допустимый сдвиг объекта, особенно в случае, если изображение формируется с единичным увеличением или незначительным уменьшением. Действительно, эксперименты показали [156], что контраст спекл-интер-ферограмм существенно зависит от величины апертуры изображающей системы, используемой при регистрации спеклограммы. В частности, в случае полностью открытой апертуры линзы ( при значениях / 300 мм, D 120 мм, & 1 и AZ 0 5 мм) контраст спекл-интерферограммы ( независимо от способа ее получения) был практически нулевым. [48]
Вычисление ОПФ оптической системы по ее техническим данным производится несколькими методами. В одном из них для учета вклада аберраций предусматривается расчет прохождения большого числа лучей через систему от единичной точки объекта. При равномерном разнесении лучей по апертуре линзы, распределение плотности точек, получившихся в плоскости изображения, дает распределение интенсивностей, соответствующее функции рассеяния точки. Затем преобразование Фурье определяет геометрическую ОПФ системы. Если система свободна от аберраций, геометрическая ОПФ равна единице для всех частот; каждая точка объекта будет изображаться точкой. Поправка за дифракцию вносится умножением этой геометрической передаточной функции на передаточную функцию для эквивалентной дифракционно-ограниченной системы, т.е. идеальной системы, свободной от всех недостатков. [49]
Условием локализации интерферограммы поперечного поступательного, смещения на бесконечности является освещение объекта ( при регистрации) плоской волной, В предыдущем параграфе показано, что в случае освещения объекта сферической волной такая интерферограмма локализуется на конечном расстоянии от восстановленного изображения. Поэтому появляется интересная возможность осуществления пространственной фильтрации без проведения фурье-преобраэования восстановленного поля положительной линзой. При такой фильтрации снимаются ограничения на размер объекта, накладываемые апертурой линзы. Ограничения же, накладываемые апертурой голограммы, менее существенны. [51]
Полученное значение разности хода А является функцией / гиг. Относительно угла г, а следовательно и г, уже было сказано при описании постановки опыта, что они малы и изменяются в малых пределах. Здесь следует добавить, что если это не так, то, уменьшая апертуру линзы, проецирующей интерференционную картину на экран, можно уменьшить диапазон вариаций угла г. Если же интерференционная картина наблюдается непосредственно глазом, то такое уменьшение апертуры наблюдения осуществляется, естественно, за счет малых размеров отверстия - зрачка глаза. [52]
На практике иногда невозможно добиться полного исчезновения нити из-за явлений диффракции. Изучая эти ( Явле-ния, Каннольд [71] пришел к выводу, что ошибка не возникает, если нить против раскаленного тела всегда устанавливают в одинаковых условиях. Однако явление диффракции может служить источником ошибок, если условия работы прибора таковы, что не используется полная апертура линз объектива. Это может, например, иметь место, если пирометр наведен на узкую трубу так, что апертура ограничена трубой, а не собственно прибором. [53]
От точечного монохроматического источника So, помещенного в фокусе линзы Zi, образуется плоская монохроматическая волна, которая пластиной П разделяется на две. После отражения от зеркал А и Аг они сводятся пластиной П и направляются к линзе Ьг - Если пластина П и зеркала At и А г оптически достаточно совершенны и сохраняют постоянство разности хода различньк лучей пучка с точностью до долей длины волны, то на апертуре линзы L2 будет наблюдаться равномерная освещенность. Если призма П2 является оптически высокосовершенной, то разность хода интерферирующих лучей сохраняется постоянной по всему сечению пучка и, следовательно, апертура линзы L2 будет по всему сечению освещена равномерно. [54]
В предыдущих параграфах никак не учитывались эффекты, обусловленные конечными размерами апертур линз. Если между объектом и голограммой нет линз, то другие линзы, присутствующие при записи голограммы, не будут оказывать никакого влияния, за исключением лишь того, что, если эти линзы невысокого качества, они могут приводить к аберрациям. Однако в случае, когда между объектом и голограммой имеется линза ( или линзы), как, например, при записи голограммы Фурье - Фраунгофера, линза может отсечь некоторые более высокие пространственные частоты на краях поля объекта, особенно если апертура линзы недостаточно велика по сравнению с размерами объекта. [55]
Одной осью является ось самой линзы, и расстояние, измеряемое вдоль этой оси между оптическим центром линзы и плоскостью, нормальной к этой оси и содержащей данную точку объектива, называется расстоянием этой точки до объектива. Объектив камеры обычно фокусируется так, чтобы наиболее четкое изображение получалось от определенной точки, имеющей фиксированное расстояние до объектива. Тогда степень дефокусировки изображений для точек, находящихся на других расстояниях, приходится регулировать путем соответствующего ограничения апертуры объектива камеры. Разность между максимальным и минимальным расстояниями до объектива для аксиальных точек, которые можно рассматривать при данной установке апертуры линзы как фокусируемые с приемлемой четкостью, служит мерой глубины поля объектива при этой установке. Если полная освещенность сцены ограничивается практическими соображениями, то для получения достаточно высокого отношения сигнал / шум в выходном сигнале камеры может потребоваться уменьшение глубины поля по сравнению с той, которая была бы желательна в другом случае. В то же время соображения художественного порядка часто требуют возможности произвольной дефокусировки некоторых частей сцены, образующих близкий передний или далекий задний план, для того чтобы не отвлекать внимания зрителя от основного характера событий. Большая часть грубоструктурной информации в видеосигнале и заметная часть мелких деталей связаны своим происхождением с формами, ориентацией и положениями составных элементов сцены в поле объектива. [56]
Однозначное соотношение, существующее при указанных приближениях между распределением поля в апертуре и распределением света в дифракционной картине, имеет вид преобразования Фурье. В частности, была выявлена фундаментальная аналогия между задачами радиосвязи и задачами образования изображения и спектроскопии, для решения которых в равной мере подходят и принцип суперпозиции и операторный метод. Один из методов, с помощью которого можно воссоздать распределение комплексной амплитуды f ( x y) в плоскости апертуры линзы, сводится к тому, чтобы поместить в апертуру голограмму и дополнительно осветить ее плоской или сферической волной. [57]
Страницы: 1 2 3 4