Alkalmazott optika - Optikai rendszerek térbeli képei

Valójában számos optikai rendszer képi objektumot tartalmaz az űrben egy képsíkon, úgynevezett űrképet a síkon, mint például teleszkópos objektív, fényképészeti objektív stb. ebbe a kategóriába.

A tárgypontok az optikai rendszer esetleges pupillájától eltérő távolságban oszlanak el. Ezeknek a pontoknak a képalkotási elve megegyezik a sík objektumokéval.

Mint az 1. ábrán látható, B1, B2, B3, B4 bármely pont a térben, P pont az incidens pupilla középpontja, P pont a kilépő pupilla középpontja, és A'B' a képsík, amelyet jelenetsíknak neveznek. A tárgytérben lévő jelenetsíkkal konjugált AB síkot igazítási síknak nevezik.

Az esetleges pupilla B1, B2, B3, B4 pontjának és P középpontjának egyenesei ezen pontok fő sugarai. A képtérben ezeknek a pontoknak a konjugált pontjai B1',B2',B3',B4". Az ezeken a pontokon áthaladó fő sugarak a B1',B2',B3',B4 pontokban található A'B' jelenetsíkkal metszik át.

Nyilvánvaló, hogy ugyanazon a B2P fősugáron elhelyezkedő két B2 és B3 pont egybeesik a B2' és B3' társaival a jelenetsíkban. Így a B2 és B3 pontokat összekapcsoljuk a B2' és B3' pontok kivetítésével a fősugár irányában az igazítási síkban.

Ezért a síkon lévő térpontok képe a következőképpen kapható meg: vegyük a P incidens pupilla középpontját perspektíva középpontjaként, azaz vegyük a P pontot vetítőközéppontjaként, és vetítsük ki a B1, B2, B3, B4 térpontokat a fősugár irányában az igazítási síkra. Ezután a jelenetsíkon lévő vetítési pontok B1',B2',B3',B4' konjugált pontjai a térpontok síkképe.

Ha a pupilla meghatározott méretű, a B1 pont által kibocsátott esetleges pupillával teli sugár a'b' diszperziós pontként metszi az igazítási síkot, és a jelenetsíkon lévő konjugált kép szintén ab diszperziós pont, ami a B1 "térkép" kivetítése a jelenetsíkon.

Hasonlóképpen, a jelenetsíkon kívüli összes térpont A diszperziós pontot generálhat az igazítási síkon, és a konjugált kép az A 'b' jelenetsíkon is elérhető.

Amint az az 1. ábrán látható, az ab vagy a"b" mérete összefügg az esetleges pupilla átmérőjével. Ahogy az esetleges pupilla átmérője csökken, ezek a diszpergációs foltok is csökkennek. Ha az esetleges pupilla átmérője bizonyos mértékig kicsi, az ab diffúz pont pontnak tekinthető, és αb' konjugált képe is pontnak tekinthető.

Hasonlóképpen a helyszínsíkon lévő B2., B3. és B4. pontok esetében a diszperziós foltok B2',B3' és B4' pontképnek is tekinthetők, mivel az esetleges pupilla csökkenése miatt. Ezért az igazítási síkon kívüli űrpontokról tiszta képek készíthetők az A'B jelenetsíkon.

Mint már említettük, az objektum térpontjainak képalkotása egyenértékű azzal, hogy az esetleges pupilla középpontját vetítőközpontként és a főfényt vetítővonalként vesszük, így a térpontokat az igazítási síkra vetítik, majd a képalkotás a jelenet síkján történik.

Vagy a képtérben, a kilépő pupilla középpontjával, mint a vetítési központ, minden térkép pont vetítésre kerül a jelenet síkján a fő fény mentén, vagy a térobjektum pont síkképe alakítható ki.