Проверка качества объектива по изображению дифракционной точки
Проверка качества изображения оптической системы по изображению звезды впервые была предложена Галилеем (Galileo Galilei) и в дальнейшем более полно разработана Фуко (Jean Bernard Léon Foucault). Этот способ даёт качественное наглядное представление о характере аберраций и дефектах изготовления оптической схемы.
По дифракционному изображению бесконечно удалённой светящейся точки можно определить наличие аберраций: сферической, хроматической, комы, а также наличие местных ошибок поверхностей, натяжений в стекле вследствие пережима линзы в оправе, свилей, посторонних включений, а также децентрировку линзы.
Данным методом проверки качества изображения часто пользуются при контроле объективов для зрительных труб, фотообъективов, окуляров и других оптических систем.
|
Если объектив не имеет значительной сферической аберрации, то центральное пятно 1) будет яркое, резко очерченное и окружённое двумя-тремя неяркими круглыми кольцами, яркость которых от первого к третьему быстро убывет.
Круглая форма колец свидетельствует об отсутствии отклонений от правильной сферы преломляющих поверхностей или плоскостности отражающих поверхностей испытуемой системы или натяжений в стекле или слое склейки из-за крепления деталей в оправах. При расфокусировке объектива получаемое изображение не симметрично.
Причиной некруглой формы колец является астигматизм для точки на оси — отклонения от правильной сферы преломляющих поверхностей или недопустимое отклонение от плоскостности и от правильной сферы отражающих поверхностей. Такую же картину даёт и поворот линз.
Если пятно не находится в центре колец, то причиной этого служит децентрировка некоторых поверхностей системы. Если кольца имеют яйцеобразную форму, напоминающую контур точек крепления, то в системе имеются детали, в которых появились натяжения в стекле при креплении их в оправах, вызвавшие искажения поверхностей. Присутствие свилей проявляется выбросом части света из пятна в виде хвостов, усов и т.п.
Незаметная окраска колец свидетельствует об отсутствии хроматической аберрации и отклонении дисперсии стекла деталей.
|
|
Картина дифракционного пятна объектива
|
Примечания:
Использованные источники:
М.Д. Мальцев, Г.А. Каракулина: «Прикладная оптика и оптические измерения» — «Машиностроение», М., 1968 г.
1) — Центральное пятно называют дифракционным кружком, или пятном (кружком) Эри в честь английского астронома Джорджа Эри (George Biddell Airy), исследовавшего это явление в первой половине XIX века.
Ссылки по теме:
Вопросы и ответы: Характеристики качества изображения.
|