Focus (optică)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Focus afectează profunzimea câmpului înrămată
Far de focalizare
Close focus

Focul Termenul optic indică punctul în care razele individuale care formează un fascicul de radiație electromagnetică se întâlnesc distincte, și apoi se concentrează, ca urmare a unei cereri a fenomenului de refracție , aplicat , de exemplu , într - o lentilă sau fenomenul de reflexie aplicate de exemplu într - o oglindă concavă . Acesta este rezultatul unui fenomen de convergență a razelor într - un punct.

De fapt , focul nu este întotdeauna indicat ca un set de puncte și numai teoretizare, ca parte a " optice geometrice vorbesc despre un singur punct focal.

Termenul provine probabil din joc pe care le puteți face cu o lupă sau alt refractor pozitiv (care converge razele) în zilele însorite sau cu surse de lumină , altele decât soarele , dar foarte puternic , oricum relativă: adică, să se concentreze razele în un punct de pe o bucată de hârtie sau alt combustibil și a vedea - l innegresc si , ulterior , aprins.

Accentul unei lentile subțiri

Concentrarea pe termen sau lungimea focală optic indică podea sau punctul unde foton individuale grinzi formând un fascicul de radiație electromagnetică distincte și care sosesc dintr - un punct la infinit, se întâlnesc și apoi să se concentreze (de exemplu, ca urmare a aplicării fenomenului de refracție în o lentilă sau fenomenul de reflexie a unei oglinzi concave ). Distanța dintre centrul optic al lentilei și planul focal indică distanța focală ca valoare absolută a lentilei (de exemplu: 50 mm); utilizate pentru a cataloga, de asemenea, lentile fotografice, distanța focală a unei lentile este întotdeauna referire la MAA la infinit. Ca urmare a fenomenului de convergență a razelor într - un punct, în realitate , focul nu este întotdeauna menționată ca un set de puncte, de fapt , teoretizat în domeniul " opticii geometrice , se vorbește despre un singur punct focal ( a se vedea : Aberația ).

Pornind de la legea lui Snell , se poate obține valoarea distanței focale valabile pentru fascicule de raze de lumină și paraxiale lentile sferice subțiri (raportul este , de asemenea , numit legea producătorilor de lentile):

unde este:

  • n este l ' indicele de refracție al materialului cu care este format lentila,
  • n „este indicele de refracție al mediului în care este cufundat lentila,
  • Și sunt razele cristalinului definite ca fiind pozitiv pentru lentile convexe.

Această lege se aplică numai în apropierea lentile subțiri și că este atunci când grosimea lentilei este neglijabilă în comparație cu diametrul său sau atunci când raza de curbură este mult mai mare decât diametrul și numai în condițiile de utilizare, în calcule, razele paraxial. În caz contrar , sau în cazuri reale, lumina albă nu va concentrează exact „toate“ într - un singur punct, dar prezintă diferite dispersii derivate de la defecte optice , cum ar fi l „ aberațiilor cromatice și“ aberația sferică . (Prescrise) lentile oftalmice cu putere dioptriilor scăzută pot fi considerate ca lentile subtiri, in timp ce optica fotografice trebuie să fie proiectate în urma scheme precise cu grupuri de lentile (în straturi de aer și sticlă), pentru a limita cât mai mult posibil numeroase distorsiunile și aberațiile induse de fascicule de lumină care trec prin ele.

Accentul unei imagini

Aproape toate diferitele instrumente optice create de om ( aparate foto , telescoape , binocluri , telescoape , etc.) lentile de uz sau de oglinzi pentru a concentra lumina imaginii capturate direct pe planul focal. În cazul în care ajustarea dă un rezultat ascuțit, imaginea este declarat a fi în centrul atenției, în caz contrar se spune să fie în afara focalizării sau în afara focalizării.

În strânsă legătură cu claritatea, focalizarea, sau MAA, trebuie să fie conectat direct la cercurile de confuzie și aberații optice .

În ochi

Prin analogie " ochiul uman funcționează la fel ca un aparat de fotografiat, în cazul în care partea frontală ( cornee și cristalin ) este similară cu o lentilă echipată cu un mecanism de ajustare focalizare: utile pentru distanțe de la 7 cm la infinit (pentru ochi emmetropic , 7 cm pana la 10 de ani, apoi , în medie , până la 25 cm și mai mult, cu îmbătrânirea și presbiopia ). In partea din spate sunt retina si nervul optic , care funcționează ca un senzor fotografic capabil să furnizeze, la o distanță de 25 cm, o rezolutie maxima sau acuitatii vizuale monocular (20/10) de 280 dpi, egal cu aproximativ 11 linii pentru mm.

Viziunea umană binoculară se concentrează pe obiecte folosind două sisteme în același timp: telemetria divizare a imaginii, în funcție de distanța dintre cele două axe optice (paralaxă), cât și acomodarea focală a planurilor proiectate pe retină, odată cu extinderea normală a cercurilor de confuzie. Cu alte cuvinte, într-un aparat de fotografiat se mută obiectiv în raport cu planul senzorului / filmului să se concentreze, în timp ce în ochii mușchii schimba forma lentilei pentru a focaliza pe subiect.

O diferență importantă între ocular și aparatul de fotografiat este MAF semisfericità a retinei cu privire la planeitate senzor , care favorizează construirea de lentile oftalmice și că , în schimb necesită corecții optice considerabile în lentile fotografice, creșterea complexității sale.

În fotografie

Fotografie cu prim-plan în centrul atenției, iar fundalul în afara focalizării

Accentul se îndepărtează sau se apropie în mod corespunzător puse în aplicare, pe axa optică, lentilele de " gol , utilizând selectorul manual, sistemul de focalizare automată sau în mișcare întregul ansamblu optic. In acest fel este posibil să se concentreze pe orice plan de imagine plasată între distanța minimă și infinit, proeminent în mod clar pe planul focal al senzorului (foaie, filmul etc.). Optica departe de senzor cauzează MAA obiectelor mai aproape de camera: tuburile de extensie și locuri de burduf , între corpul mașinii și optica sunt utilizate in macrofotografie , tocmai pentru a mări subiectele prin reducerea distanței minime de MAF (The focus stivuirea este o tehnica maf utilizată în special în macro fotografie „foarte tracțiune“, în apropiere de Microfotografia ).

L ' pinhole obiectiv (din limba greacă: gaură mică) funcționează fără lentile optice și fără ajutorul ajustărilor MAF, rezultând într - o imagine complet focalizat (sau aproape). Mai precis, mai mic diametrul găurii, mai mici cercurile de confuzie a punctelor de imagine va fi, ceea ce face mai clară fotografie sau mai concentrat.

Focalizarea corecta pe un plan special de adâncimea câmpului înrămate se poate face numai cu ajutorul unui vizor pentru un control precis de focalizare. Astăzi echipamentul digital cu Live view prevede o simplificare a MAF prin focalizare nivel maxim și zoom digital (4x, 8x, 10x, etc) vizoare electronice. Alte metode de control precis de focalizare, cu obiective optice, au fost „Lentini“ pentru a mări o mică parte a ecranului mată sau stigmometri și orice prismă micro în jurul valorii de ( în prezent înlocuit de ecrane pentru " focalizare automată ).

În telescoape

Pentru problema de a pune telescoape la distanțe diferite în obiecte plasate de focalizare există, deoarece distanța de la Pământ de obiecte stelare este întotdeauna suficient de mare pentru a fi luate în considerare de fapt infinit.

Cu toate acestea, concentrându-se în egală măsură o problemă din cauza mărire foarte mare, ceea ce necesită o foarte mare precizie: chiar și o foarte mică neregularitate în curbura cristalinului sau a oglinzii este suficient pentru a provoca imperfect focalizare. Nu este numai o problemă de fabricație , ci și de condițiile de funcționare: de exemplu, variațiile de temperatură pot provoca dilatarea termică a oglinzii și , astfel , să modifice curbura.

În telescoape refractor se adaugă problema diferită a indicelui de refracție pentru culori diferite, pentru care fiecare culoare are un accent diferit. Numai ca expedient exploatarea diferitelor lentile convexe este posibil să se concentreze culoare de culoare ( lungime de undă de lungime de undă) la punctul dorit, care este amplasat pentru comoditate a lungul axei optice a țevii.

Din acest motiv, cu tehnologiile actuale, este practic imposibil de a construi telescoape refractie cu lentile având un diametru mai mare de aproximativ 1 metru. Cu toate acestea, nu reușește să construiască telescoape care să reflecte cu oglinzi , care sunt mai mari de 8 metri în diametru ( LBT , VLT ). Chiar și în aceste, cu toate acestea, să conveargă lumina spre oglinda secundară, care , la rândul său , va reflecta spre " ochiul poate fi problematică.

Dimensiunile mai mari sunt obținute prin utilizarea oglinzi compuse din mai multe elemente, care sunt păstrate în poziția corectă de către un sistem de control computerizat.

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității GND (DE) 4602533-9