Рабочий отрезок и задний отрезок (SF) объектива.
Рабочий отрезок и задний отрезок (SF) объектива.
|
Читайте также:
|
Рабочий отрезок – равен расстоянию от опорной поверхности оправы (плоскости крепления) объектива до фокальной плоскости (плоскости плёнки или светочувствительной матрицы).
Рабочий отрезок объектива должен быть равен рабочему расстоянию камеры, для которой предназначен данный объектив. Относится к конструктивным механическим характеристикам объектива.
Рабочий отрезок прямо влияет на возможность установки объектива одной системы в камеру другой системы через переходник. Если рабочий отрезок объектива больше чем у камеры, то установка через переходник возможна. Если рабочий отрезок объектива меньше чем фотоаппарата, то при установке будет потеряна возможность фокусировки на бесконечность и будет сбита шкала дистанций фокусировки (так как объектив нужно переместить внутрь корпуса).
Чтобы получить представление о величине рабочего отрезка можно провести такой опыт: встать в тёмной комнате или затемненной её части взять объектив, сфокусированный на бесконечность и навести его через окно на улицу на предмет, находящийся на бесконечно большом расстоянии, подвести лист бумаги к задней части объектива на расстояние, равное рабочему отрезку объектива, на листе бумаги должно появиться достаточно чёткое изображение предмета, находящегося на бесконечно большом расстоянии.
Система окуляра
В биноклях, телескопах, оптических прицелах и других системах с окуляром под рабочим отрезком понимается расстояние от задней поверхности линзы до глаза.
В оптических прицелах рабочий отрезок достаточно велик — примерно 40 мм для Российской техники и 70 мм для зарубежной. Это сделано для предупреждения травм глаза при отдаче оружия.
В биноклях, телескопах и микроскопах рабочий отрезок создается порядка 5—20 мм.
Задний отрезок:
Вершинное фокусное расстояние (оптической системы) — расстояние от вершины передней или задней оптической поверхности до точки переднего или заднего фокуса оптической системы. При этом, расстояние от передней (первой по ходу луча) оптической поверхности до переднего фокуса именуется передним, а расстояние от последней оптической поверхности до заднего фокуса именуется задним вершинным фокусным расстоянием.
Согласно ГОСТ 7427-76, вершинные фокусные расстояния именуются — передний фокальный отрезок и задний фокальный отрезок.
В справочниках фото- и кино-объективов, расстояние от последней поверхности до главного фокуса часто именуется задним отрезком.
Величина заднего и переднего фокальных отрезков обычно не совпадает с фокусным расстоянием системы. Телеобъективы имеют укороченный задний фокальный отрезок, что уменьшает габаритные размеры объектива; широкоугольные объективы однообъективных зеркальных аппаратов и кинокамер с зеркальными обтюраторами часто имеют удлинённый задний фокальный отрезок, так как зеркало видоискателя не позволяет расположить объектив близко к плоскости изображения.
f’ — заднее фокусное расстояние;
s’F’ — заднее вершинное фокусное расстояние (задний фокальный отрезок)
Дополнения:
Рабочий отрезок объектива (или фотоаппарата) — это расстояние от плоскости крепления объектива (поверхности байонета) до, так называемой, фокальной плоскости (это плоскость пленки или матрицы фотоаппарата).
Рабочий отрезок измеряется в миллиметрах.
Если рабочий отрезок объектива больше рабочего отрезка камеры (хотя бы на 1мм – минимальную толщину переходника) то, как правило, его можно использовать на этой камере через переходник без ограничений, т.е. у него будет возможность фокусировки на бесконечность.
Если рабочий отрезок меньше, то нужна или существенная переделка хвостовика объектива или необходимо использовать переходник с компенсирующей линзой, что сразу же ухудшает качество изображения. Или просто использовать такой объектив только на близких расстояниях и в макро-режиме.
Существует еще одна конструктивная проблема свойственная некоторым зеркальным фотокамерам. Объектив может подходить к камере по рабочему отрезку, но из-за конструктивных особенностей камеры зеркало будет цеплять за хвостовик объектива (достаточно часто проблема лечится стачиванием или разборкой оправы хвостовика).
Задний отрезок — расстояние от вершины задней поверхности последней линзы объектива до заднего главного фокуса. В большинстве объективов задний отрезок короче главного фокусного расстояния, составляя примерно от 85 до 50% главного фокусного расстояния, и это обстоятельство ограничивает возможность применения объективов с коротким задним отрезком в зеркальных камерах или в киносъемочных аппаратах, где в пределах заднего отрезка расположено зеркало или обтюратор. Отсюда возникла необходимость в специальных объективах с удлиненным задним отрезком, в которых задний отрезок не короче, а длиннее главного фокусного расстояния объектива или, по крайней мере, равен ему.
Удлинение заднего отрезка достигается включением в объектив отрицательной линзы в качестве первого компонента его.
Задний отрезок называется также задним вершинным фокусным расстоянием. На схемах задний отрезок обозначается через s’, а вершинное фокусное расстояние через v’. Гораздо реже в фотообъективах указывается передний отрезок s или переднее вершинное фокусное расстояние v, т. е. расстояние от вершины передней поверхности первой линзы объектива до переднего главного фокуса.
Хотя телеобъективы имеют очень короткий задний отрезок, это не мешает использованию их в зеркальных аппаратах, так как фокусное расстояние телеобъектива обычно во много раз превосходит фокусное расстояние нормального объектива, обслуживающего тот же формат.
Задний отрезок не следует смешивать с рабочим отрезком, под которым понимается расстояние главного фокуса объектива от опорной поверхности оправы, определяющей положение объектива в камере.
- Светорассеяние в системе Объектив – Камера.
Отражение света от поверхности линз, граничащих с воздухом в киносъемочном объективе, вредно не только тем, что снижает освещенность изображения., а, главным образом, тем, что уменьшает контраст изображения. Свет, отраженный поверхностями линз, кроме первой, в дальнейшем ходе вновь встречает на своем пути поверхности, где подвергается повторным отражениям. В результате многократных отражений этот свет попадает вовнутрь камеры (пространство между объективом и плоскостью изображения). Не участвуя в построении изображения, такой «паразитный» свет создаст засветку, которая образует на негативе вуаль. Такое явление называется светорассеяние.
Объективы характеризуют по наличию в них светорассеяния и величине коэффициента светорассеяния.
Коэффициентом светорассеяния К\С объектива называется отношение освещенности образуемого объективом изображения черного поля, расположенного на равномерном ярком белом фоне, к освещенности этого белого фона.
— Коэф. Светорассеяния
— освещенность черного
— освещенность белого
Светорассеяние может быть вызвано и рядом других причин:
плохим качеством стекла линз в объективе, царапинами на поверхности линз, плохим чернением внутренних поверхностей оправы объектива, плохим чернением фасок линз объектива, сколами стекла на фасках, потертостями лепестков ирисовой диафрагмы или их плохим чернением.
Один и тот же объектив, поставленный в разные К\С аппараты, при съемке одного и того же объекта может дать изображения не одинаковые по контрасту.
Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 374 | Нарушение авторских прав
| | следующая страница ==> | |
Призмы с одной и двумя отражающими поверхностями. Полное внутреннее отражение. | | | Линзы. Конструктивные параметры. Типы линз. |
Русско-английский словарь, перевод на английский язык
wordmap
Русско-английский словарь — показательная эрудиция
Русско-английский словарь — прерогатива воспользоваться вариативным функционалом, насчитывающим несколько сотен тысяч уникальных английских слов. Чтобы воспользоваться сервисом, потребуется указать предпочтенное слово на русском языке: перевод на английский будет отображен во всплывающем списке.
Русско-английский словарь — автоматизированная система, которая отображает результаты поиска по релевантности. Нужный перевод на английский будет в верхней части списка: альтернативные слова указываются в порядке частоты их применения носителями языка. При нажатии на запрос откроется страница с выборкой фраз: система отобразит примеры использования искомого слова.
Русско-английский словарь содержит строку для поиска, где указывается запрос, а после запускается непосредственный поиск. Система может «предлагать» пользователю примеры по использованию слова: «здравствуйте» на английском языке, «хризантема» на английском языке. Дополнительные опции системы — отображение частей речи (будет выделена соответствующим цветом). В WordMap русско-английский словарь характеризуется наличием функции фильтрации запросов, что позволит «отсеять» ненужные словосочетания.
Применение сервиса и достоинства
Перевод на английский язык с сервисом WordMap — возможность улучшить словарный запас учащегося. Дополнительные преимущества в эксплуатации WordMap:
- Слова с различным значением, которые оптимизированы под любой уровень владения английским языком;
- Русско-английский словарь содержит примеры, позволяющие усовершенствовать практические навыки разговорного английского;
- В списке результатов указаны всевозможные синонимы и паронимы, которые распространены в сложном английском языке.
Онлайн-сервис WordMap предлагает пространство для совершенствования интеллектуальных способностей, способствует результативной подготовке к сдаче экзамена. Быстрый перевод на английский может быть использован с игровой целью: посоревноваться с коллегой или одноклубником; бросить вызов преподавателю, превзойдя ожидания собственного ментора.
Только что искали:
фигуристка 1 секунда назад
гребной 1 секунда назад
гребная лодка 2 секунды назад
лмпоук 2 секунды назад
раскочегариваемого 5 секунд назад
тщета 6 секунд назад
тарасицн 11 секунд назад
босс уровня 11 секунд назад
щелкотнина 11 секунд назад
гребная команда 12 секунд назад
аншлюс 15 секунд назад
минркдоа 16 секунд назад
малыхина 17 секунд назад
ганасюк 17 секунд назад
инспектирующею 18 секунд назад
Ваша оценка
Закрыть
Спасибо за вашу оценку!
Закрыть
Последние игры в словабалдучепуху
Имя | Слово | Угадано | Время | Откуда |
---|---|---|---|---|
Игрок 1 | ученик | 8 слов | 18 часов назад | 95.29.167.83 |
Игрок 2 | рекордсменка | 104 слова | 18 часов назад | 95. 29.167.83 |
Игрок 3 | привет | 10 слов | 18 часов назад | 95.29.167.83 |
Игрок 4 | привет | 0 слов | 19 часов назад | 109.110.91.18 |
Игрок 5 | привет | 0 слов | 22 часа назад | 178.169.88.229 |
Игрок 6 | галерея | 0 слов | 23 часа назад | 85.26.232.25 |
Игрок 7 | ученик | 0 слов | 1 день назад | 94.231.136.198 |
Играть в Слова! |
Имя | Слово | Счет | Откуда | |
---|---|---|---|---|
Игрок 1 | монитор | 19:23 | 15 минут назад | 176. 59.193.176 |
Игрок 2 | порок | 62:56 | 35 минут назад | 188.162.174.152 |
Игрок 3 | пресс | 54:51 | 58 минут назад | 176.59.108.120 |
Игрок 4 | закатка | 72:73 | 1 час назад | 85.117.115.94 |
Игрок 5 | арена | 57:53 | 2 часа назад | 176.59.108.120 |
Игрок 6 | грозд | 53:54 | 4 часа назад | 95.153.162.18 |
Игрок 7 | колон | 56:50 | 4 часа назад | 95.57.104.201 |
Играть в Балду! |
Имя | Игра | Вопросы | Откуда | |
---|---|---|---|---|
Роман | На одного | 20 вопросов | 1 день назад | 176. 59.131.88 |
1212121 | На одного | 5 вопросов | 1 день назад | 88.119.92.220 |
Ы | На одного | 10 вопросов | 1 день назад | 94.140.140.220 |
У | На одного | 5 вопросов | 1 день назад | 94.140.140.220 |
Rfujbh | На одного | 20 вопросов | 3 дня назад | 109.232.72.85 |
Маша | На одного | 10 вопросов | 3 дня назад | 109.197.31.133 |
Диана | На одного | 10 вопросов | 4 дня назад | 176.59.123.233 |
Играть в Чепуху! |
Отображение параксиальных характеристик положительной линзы В соответствии с
Отображение параксиальных характеристик положительной линзы В соответствии с правилом знаков, все положительные отрезки откладываются слева направо, а отрицательные — справа налево. Отображение вершинных отрезков Отложим (в соответствии с правилом знаков) передний и задний вершинные отрезки и найдем главные плоскости. Передний вершинный отрезок — это расстояние от первой поверхности до передней главной плоскости. Задний вершинный отрезок — это расстояние от последней поверхности до задней главной плоскости. В данном случае передний вершинный отрезок — положительный, следовательно, откладываем от первой поверхности вправо. Задний вершинный отрезок — отрицательный, следовательно, откладываем его от последней поверхности влево.
Отображение фокальных отрезков Теперь отложим передний и задний фокальные отрезки и найдем положение фокусов. Передний фокальный отрезок — это расстояние от первой поверхности до переднего фокуса. Задний фокальный отрезок — это расстояние от последней поверхности до заднего фокуса. В данном случае передний фокальный отрезок — отрицательный, следовательно, откладываем его от первой поверхности влево. Задний фокальный отрезок — положительный, следовательно, откладываем его от последней поверхности вправо.
Отображение фокусных расстояний Переднее фокусное расстояние — это расстояние от передней главной точки до переднего фокуса. Заднее фокусное расстояние — это расстояние от задней главной точки до заднего фокуса. В данном случае переднее фокусное расстояние — отрицательное, следовательно, откладываем его от передней главной точки влево. Заднее фокусное расстояние — положительное, следовательно, откладываем его от задней главной точки вправо.
Отображение параксиальных характеристик отрицательной линзы В соответствии с правилом знаков, все положительные отрезки откладываются слева направо, а отрицательные — справа налево. Отображение вершинных отрезков Отложим (в соответствии с правилом знаков) передний и задний вершинные отрезки и найдем главные плоскости. Передний вершинный отрезок — это расстояние от первой поверхности до передней главной плоскости. Задний вершинный отрезок — это расстояние от последней поверхности до задней главной плоскости. В данном случае передний вершинный отрезок — положительный, следовательно, откладываем от первой поверхности вправо. Задний вершинный отрезок — отрицательный, следовательно, откладываем его от последней поверхности влево.
Отображение фокальных отрезков Теперь отложим передний и задний фокальные отрезки и найдем положение фокусов. Передний фокальный отрезок — это расстояние от первой поверхности до переднего фокуса. Задний фокальный отрезок — это расстояние от последней поверхности до заднего фокуса. В данном случае передний фокальный отрезок — положительный, следовательно, откладываем его от первой поверхности вправо. Задний фокальный отрезок — отрицательный, следовательно, откладываем его от последней поверхности влево.
Отображение фокусных расстояний Переднее фокусное расстояние — это расстояние от передней главной точки до переднего фокуса. Заднее фокусное расстояние — это расстояние от задней главной точки до заднего фокуса. В данном случае переднее фокусное расстояние — положительное, следовательно, откладываем его от передней главной точки вправо. Заднее фокусное расстояние — отрицательное, следовательно, откладываем его от задней главной точки влево.
Отображение параксиальных характеристик оптической системы В соответствии с правилом знаков, все положительные отрезки откладываются слева направо, а отрицательные — справа налево. Отображение вершинных отрезков Отложим (в соответствии с правилом знаков) передний и задний вершинные отрезки и найдем главные плоскости. Передний вершинный отрезок — это расстояние от первой поверхности до передней главной плоскости. Задний вершинный отрезок — это расстояние от последней поверхности до задней главной плоскости. В данном случае передний вершинный отрезок — положительный, следовательно, откладываем от первой поверхности вправо. Задний вершинный отрезок — отрицательный, следовательно, откладываем его от последней поверхности влево.
Отображение фокальных отрезков Теперь отложим передний и задний фокальные отрезки и найдем положение фокусов. Передний фокальный отрезок — это расстояние от первой поверхности до переднего фокуса. Задний фокальный отрезок — это расстояние от последней поверхности до заднего фокуса. В данном случае передний фокальный отрезок — отрицательный, следовательно, откладываем его от первой поверхности влево. Задний фокальный отрезок — положительный, следовательно, откладываем его от последней поверхности вправо.
Отображение фокусных расстояний Переднее фокусное расстояние — это расстояние от передней главной точки до переднего фокуса. Заднее фокусное расстояние — это расстояние от задней главной точки до заднего фокуса. В данном случае переднее фокусное расстояние — отрицательное, следовательно, откладываем его от передней главной точки влево. Заднее фокусное расстояние — положительное, следовательно, откладываем его от задней главной точки вправо.
Основные формулы параксиальной оптики Линейное увеличение: Линейное увеличение сферической поверхности: Формула параксиального луча: Значения радиусов кривизны сферических поверхностей связаны с углами и высотами следующими зависимостями:
Формулы линзы, расположенной в воздухе ( — оптическая сила — фокальные отрезки — отрезки, определяющие положение главных плоскостей — расстояние между двумя главными точками , ):
Фокусное расстояние — wikidoc
Файл:Focal-length. svg
Фокусное расстояние F и фокусное расстояние f положительной (выпуклой) линзы, отрицательной (вогнутой) линзы, вогнутого зеркала и выпуклой зеркало.
Фокусное расстояние оптической системы является мерой того, насколько сильно она сводит (фокусирует) или расходит (рассеивает) свет. Система с более коротким фокусным расстоянием имеет большую оптическую силу, чем система с большим фокусным расстоянием.
Содержание
- 1 Аппроксимация тонкой линзы
- 2 Общие оптические системы
- 3 В фотографии
- 4 См. также
- 5 Каталожные номера
Аппроксимация тонкой линзы Для собирающей линзы (например, выпуклой линзы) фокусное расстояние положительно и представляет собой расстояние, на котором пучок коллимированного света будет сфокусирован в одном месте. Для рассеивающей линзы (например, вогнутой линзы) фокусное расстояние отрицательно и представляет собой расстояние до точки, из которой коллимированный луч кажется расходящимся после прохождения через линзу.
Оптические системы общего назначения фокусное расстояние часто называют эффективным фокусным расстоянием
(EFL), чтобы отличить его от других часто используемых параметров:- Переднее фокусное расстояние (FFL) или Переднее фокусное расстояние (FFD) — это расстояние от переднего фокуса системы до вершины первая оптическая поверхность . [1]
- Заднее фокусное расстояние (BFL) или Заднее фокусное расстояние (BFD) — это расстояние от вершины последней оптической поверхности системы до задней фокусной точки. [1]
Для оптической системы в воздухе эффективное фокусное расстояние определяет расстояние от передней и задней главных плоскостей до соответствующих фокусных точек. Если окружающая среда не воздух, то расстояние умножается на показатель преломления среды. Некоторые авторы называют это расстояние передним (задним) фокусным расстоянием, отличая его от переднего (заднего) фокусного расстояние , определенное выше. [1]
В общем, фокусное расстояние или EFL — это значение, которое описывает способность оптической системы фокусировать свет, и это значение используется для расчета увеличения системы. Другие параметры используются для определения того, где будет формироваться изображение для данного положения объекта.
Для случая линзы толщиной d в воздухе и поверхностей с радиусами кривизны R 1 и R 2 , эффективное фокусное расстояние f определяется по формуле:
, где n — показатель преломления среды линзы. Величина 1/ f также известна как оптическая сила линзы.
Соответствующее переднее фокусное расстояние:
и заднее фокусное расстояние:
В используемом здесь соглашении о знаках значение R 1 будет положительным, если первая поверхность линзы выпуклая, и отрицательным, если она вогнутая. Значение R 2 положительно, если вторая поверхность вогнута, и отрицательно, если выпуклая. Обратите внимание, что соглашения о знаках различаются у разных авторов, что приводит к разным формам этих уравнений в зависимости от используемого соглашения.
Для сферически изогнутого зеркала в воздухе величина фокусного расстояния равна радиусу кривизны зеркала, деленному на два. Фокусное расстояние положительно для вогнутого зеркала и отрицательно для выпуклого зеркала. В соглашении о знаках, используемом в оптических схемах, вогнутое зеркало имеет отрицательный радиус кривизны, поэтому
- ,
где — радиус кривизны поверхности зеркала.
См. Радиус кривизны (оптика) для получения дополнительной информации об используемых здесь правилах знаков для радиуса кривизны.
В фотографии[править]
File:Focal length.jpg
Как фокусное расстояние влияет на композицию фотографии: регулируя расстояние камеры от основного объекта при изменении фокусного расстояния, главный объект может оставаться того же размера, а другой — другое расстояние изменяет размер.
Когда фотообъектив установлен на «бесконечность», его задняя узловая точка отделяется от сенсора или пленки в фокальной плоскости на фокусное расстояние объектива. Объекты, находящиеся далеко от камеры, затем создают четкие изображения на датчике или пленке, которые также находятся в плоскости изображения. Фотографы иногда называют плоскость изображения фокальной плоскостью; эти плоскости совпадают, когда объект находится в бесконечности, но для более близких объектов фокальная плоскость фиксирована относительно линзы, а плоскость изображения перемещается в соответствии со стандартными оптическими определениями.
Фокусное расстояние объектива определяет увеличение, при котором он отображает удаленные объекты. Фокусное расстояние объектива равно расстоянию между плоскостью изображения и точечным отверстием (см. модель камеры-обскуры), которое отображает удаленные небольшие объекты того же размера, что и рассматриваемый объектив. Сочетание этого определения с предположением о прямолинейности изображения (то есть без искажения изображения) приводит к простой геометрической модели, которую фотографы используют для вычисления угла обзора камеры.
Чтобы сделать более близкие объекты в резком фокусе, необходимо отрегулировать объектив, чтобы увеличить расстояние между задней узловой точкой и пленкой, чтобы пленка располагалась в плоскости изображения. Фокусное расстояние , расстояние от передней узловой точки до фотографируемого объекта и расстояние от задней узловой точки до плоскости изображения
- .
При уменьшении необходимо увеличить . Например, рассмотрим обычный объектив для 35-мм камеры с фокусным расстоянием . Для фокусировки на удаленный объект () задняя узловая точка линзы должна располагаться на расстоянии от изображения самолет. Чтобы сфокусироваться на объекте на расстоянии 1 м (), линзу необходимо переместить на 2,6 мм дальше от плоскости изображения, чтобы
Обратите внимание, что некоторые простые и обычно недорогие камеры имеют линзы с фиксированным фокусным расстоянием, которые нельзя регулировать.
Фокусное расстояние обычно указывается в миллиметрах (мм), но старые объективы с маркировкой в сантиметрах (см) и дюймах все еще встречаются. Угол зрения зависит от соотношения между фокусным расстоянием и размером пленки.
Объектив с фокусным расстоянием, примерно равным размеру диагонали формата пленки или сенсора, называется нормальным объективом; его угол обзора аналогичен углу, образуемому достаточно большим отпечатком, рассматриваемым с типичного расстояния просмотра по диагонали отпечатка, что, следовательно, дает нормальную перспективу при просмотре отпечатка; [2] этот угол обзора составляет около 53 градусов по диагонали. Для полнокадровых камер формата 35 мм диагональ составляет 43 мм, а типичный «нормальный» объектив имеет фокусное расстояние 50 мм. Объектив с фокусным расстоянием короче обычного часто называют широкоугольным объективом (обычно 35 мм и меньше для камер формата 35 мм), в то время как объектив значительно длиннее обычного может называться телеобъективом (обычно 85 мм и более для камер формата 35 мм), хотя использование этого термина является неточным, поскольку подразумевает определенные качества оптической конструкции, которые могут применяться или не применяться к данному объективу.
Из-за популярности стандарта 35 мм комбинации камеры и объектива часто описываются с точки зрения их эквивалентного 35-мм фокусного расстояния, то есть фокусного расстояния объектива, который будет иметь такой же угол обзора или поле зрения. вид, если используется на полнокадровой 35-мм камере. Использование фокусного расстояния, эквивалентного 35 мм, особенно распространено в цифровых камерах, в которых часто используются датчики размером менее 35 мм пленки, и поэтому для достижения заданного угла обзора требуются соответственно более короткие фокусные расстояния с помощью фактора, известного как кроп-фактор.
См. также[править]
- Глубина резкости
- число f или фокусное расстояние
- диоптрий
- Фокус (оптика)
Ссылки
|ibsn=
игнорируется (справка)- Гривенкамп, Джон Э. (2004). Полевое руководство по геометрической оптике . Полевые руководства SPIE, том. ФГ01 . ШПАЙ. ISBN 0-8194-5294-7.
- Хехт, Юджин (2001). Оптика (4-е изд.). Пирсон Образование. ISBN 0-8053-8566-5. CS1 maint: дополнительный текст (ссылка)
ca:Distància focus cs:Огнискова вздаленость da:Brændvidde де: Бреннвайт et: Фукускаугус eo:Ĉefa fokusa distanco fa:فاصله کانونی عدسی hr: Жаришна Дулина id: Джарак фокус это: Lunghezza фокусное lt: Židinio nuotolis nl: Брандпунтсафстанд ск:Огнискова вздиаленость fi:Полттовели sv: Бреннвидд
Шаблон:WH Шаблон:WS
6.
Параксиальная оптическая сила роговицыДанная страница посвящена изучению формул толстых линз, характеризующих параксиальные свойства роговицы . Эти формулы позволяют рассчитать мощность передней и задней поверхностей роговицы и всей роговицы.
Также будет обсуждаться определение местоположения основных плоскостей роговицы. В конце этой страницы интерактивный калькулятор позволяет рассчитать все эти значения.
Что мы ищем?
Мы хотим определить параксиальную моду l роговицы, которая включает определение положения главных плоскостей и фокусных расстояний, как для толстой линзы . Параксиальная оптическая сила или вергентность роговицы зависит от кривизны ее передней и задней поверхностей и толщины .
В связи с этим необходимо знать значения параксиальных радиусов кривизны передней и задней сторон роговицы и ее толщину. Эти значения можно получить благодаря измерениям в ОКТ, топографии роговицы и измерениям, проводимым определенными биометрами.
Что нам нужно?
Топография (Scheimpflug или OCT) роговицы и некоторые биометры позволяют измерять апикальные кривизны передней и задней поверхностей роговицы (Rca и Rcp соответственно) и толщину роговицы.
Передняя поверхность роговицы контактирует с воздухом, а задняя поверхность роговицы контактирует с водянистой влагой. Необходимо знать значения показателей преломления этих сред (n0 и na) и показатель преломления стромы роговицы (ns).
Параксиальные формулы
Используя такую информацию, мы можем определить вергенцию (параксиальная оптическая сила) передней и задней поверхностей и всей роговицы (комбинированный эффект передней и задней поверхностей). Наконец, мы можем определить положения главных плоскостей .
Все необходимые формулы для этих расчетов собраны на этой иллюстрации:
Эта цифра позволяет рассчитать переднюю поверхность, заднюю поверхность и роговицу, уподобленную линзе толщиной :
-параксиальная сила,
— фокусное расстояние объекта,
— фокусное расстояние изображения,
– положение главных плоскостей роговицы (толстый хрусталик).
Числовой пример
Учитываем значение показателя преломления стромы роговицы (ns = 1,376) и водянистой влаги (na = 1,337)
Передняя кривизна имеет радиус Rca = 7,8 мм.
Задняя кривизна имеет радиус Rcp = 6,5 мм
Центральная толщина роговицы dc = S1S2 = 0,55 мм
Расчет силы передней поверхности роговицы в воздухе:
Dca = (nc – 1) / Rca = (1,376 -1) /0,0078 = 48,21 D
Фокусные расстояния передней поверхности:
Фокусное расстояние объекта определяется как fca = -1 / 48,21 = -0,02074 м
Фокусное расстояние изображения определяется как f’ca = 1,376 / 48,21 = 0,02854 м
Расчет силы задней поверхности боковой стороны роговицы:
Dcp = (na – ns)/Rcp = (1,337 -1,376)/0,0065 = -6,0 D Чем круче задняя поверхность (Rcp уменьшается), тем более отрицательна (расходящаяся) ее оптическая сила.
Фокусные расстояния задней поверхности:
Фокусное расстояние объекта fcp = -1,376 / -6,0 м = 0,2293 м
Фокусное расстояние изображения f’cp = 1,337 / -6,0 м = -0,2228 м
Роговица: эквивалент толстой линзы
Следующим шагом является расчет мощности центрированной системы, эквивалентной роговице (Dc), с учетом толщины роговицы в центре (расстояние между передней и задней поверхностью).
Сила центрированной системы, эквивалентная роговице (Dc)
Для этого воспользуемся формулой Гульстранда, относящейся к «толстым» системам: из суммы степенных членов вычитаем произведение толщины на переднюю и заднюю силы, деленное на показатель преломления стромы.
Dc = Da + Dp – dc (DaDp) /nc = 48,21 -6,15 –0,00055 x 48,21x-6,15 / 1,376 = 42,32D
Фокусные расстояния роговицы:
Объектное фокусное расстояние роговицы равно fc = -1 / Dc = -1 / 42,32 м = -0,02362 м
Фокусное расстояние изображения роговицы равно f’c = 1,337 / Dc = 1,337 / 42,32 = 0,03158 м
Положение главных плоскостей и точек (пересечение плоскостей с оптической осью) роговицы.
(страница посвящена пояснениям и расчетам положения главных плоскостей параксиальной системы).
Расстояние между плоскостью главного объекта Hc и вершиной роговицы S1 составляет:
S1Hc = dc x fc / fcp = 0,55 x (-23,62) / (22,93) = – 0,0567 мм
Расстояние между плоскостью главного изображения H’co и вершиной роговицы S2 составляет:
S2H’c = -dc x f’c / f’ca = -0,55 x (31,58) / (28,54) = – 0,6085 мм
Отрицательный знак расстояний соответствует положению плоскости главного объекта, расположенной перед роговицей (58,3 мкм перед S1). Положение основной плоскости изображения также расположено на расстоянии 0,55-0,6085 = 0,0585 мм, примерно в 60 микронах перед передней поверхностью (S1).
Расстояние между основными плоскостями роговицы (1,8 мкм) клинически незначительно.
В параксиальной модели толстой линзы «псевдофакичного» глаза, которая связывала бы роговицу и ИОЛ, эффективное положение ИОЛ соответствует расстоянию между основной плоскостью изображения роговицы и основной плоскостью объекта имплантата .
Кератометрическая сила роговицы
Это приближение соответствует использованию коэффициента преломления роговицы « минорный » — или кератометрического индекса (nk), используемого в кератометрах и в топографическом программном обеспечении для расчета карты кератометрической мощности (аксиальной или тангенциальной) в диоптрий . Интерес к этому приближению был связан с невозможностью легкого измерения задней поверхности роговицы в клинической практике. Он может обеспечить достаточно точную оценку кератометрической силы в диоптриях для большинства современных применений.
Однако это действительно только для роговиц, где эффект задней кривизны относительно мощности передней поверхности не слишком сильно отличается от «среднего значения». »
Например, если мы измерим значение радиуса кривизны 8,5 мм (плоская роговица, обнаруженная после миопической LASIK или миопической PKR) с неизмененным значением задней кривизны (6,5 мм), параксиальный расчет силы с использованием предыдущих уравнений дает следующее значение : Dc = 38,34 D. Используя общепринятое значение кератометрического индекса nk=1,3375, получаем Dk = 39.71.
Это несоответствие может иметь серьезные клинические последствия . Поэтому не рекомендуется полагаться на это приближение (роговица = сферическая диоптрия кривизны Rca с уменьшенным индексом nk) после рефракционной хирургии для расчета оптической силы ИОЛ, тем более что другие неточности в измерении кератометрии имеют тенденцию после рефракционной хирургии завышать параксиальная сила роговицы … которая вызывает недооценку силы импланта, который необходимо установить, и риск вызвать дальнозоркость после операции по удалению катаракты.
Интерактивный калькулятор параксиальной оптической силы роговицы
Эта таблица используется для расчета различных переменных, упомянутых на этой странице, которые касаются параксиальной оптической силы толстой роговицы .
Этот подход также можно использовать для характеристики параксиальных свойств ИОЛ.
Фокусные точки и фокальные плоскости, объясненные RP Photonics Encyclopedia; Гауссова оптика
Дом | Викторина | Руководство покупателя | |
Поиск | «> Категории | Глоссарий | Реклама |
Прожектор фотоники | Учебники |
Показать статьи A-Z |
Примечание: поле поиска по ключевому слову статьи и некоторые другие функции сайта требуют Javascript, который, однако, отключен в вашем браузере.
В гауссовой оптике определяются различные типы сторон света, которым принадлежат фокальные точки. Для определения сторон света не учитывается реальный путь света в оптической системе, а только лучи вне ее, которые можно экстраполировать.
Для определения переднего фокуса рассмотрим ситуацию, когда выходные лучи (правая сторона) параллельны оптической оси. Здесь можно экстраполировать лучи на входной стороне (слева) и обнаружить, что они встречаются в одной точке, которая является (реальной) передней фокальной точкой (см. рисунок 1).
Фигура 1: Передний фокус связан с параллельными лучами на задней стороне (= выходная сторона). Оптический вход считается с левой стороны. Пути лучей внутри устройства экстраполируются только из внешних путей лучей.Для системы расфокусировки (рис. 2) передний фокус может располагаться на задней стороне; это виртуальный фокус . Может сбить с толку то, что он называется передним фокусом, хотя на самом деле он расположен на задней стороне.
Фигура 2: Для расфокусировочной системы передний фокус может лежать на тыльной стороне!Задний фокус (или задний фокус) получается при рассмотрении ситуации, когда входные лучи (с левой стороны) параллельны оптической оси. Снова экстраполируя исходящие лучи, можно найти заднюю фокальную точку (рис. 3).
Для системы расфокусировки задняя фокальная точка может быть виртуальной точкой, расположенной на передней стороне.
Фокальные плоскости определяются как плоскости, перпендикулярные оптической оси, которые содержат фокальные точки.
Фокальные точки и плоскости можно найти для любой оптической системы, кроме афокальной оптической системы. Переднее и заднее фокусное расстояние определяется расстоянием соответствующей фокальной точки от соответствующей главной плоскости.
Обратите внимание, что фактический фокус луча не обязательно должен быть в фокусе; его положение отличается, когда входные лучи не соответствуют параллельным лучам. В качестве крайнего примера рассмотрим объектив микроскопа. Он получает свет от небольшого предмета, близко расположенного ко входу в объектив, обычно недалеко от передней фокальной плоскости. Соответствующие лучи будут почти параллельны на выходе и, таким образом, , а не встречаются в заднем фокусе. Вместо этого точка изображения будет находиться далеко от объектива или даже находиться в бесконечности. Ясно, что две фокальные плоскости являются , а не сопряженными плоскостями.
Вопросы и комментарии от пользователей
Здесь вы можете задать вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о принятии на основе определенных критериев. По существу, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.
Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы удалили его в ближайшее время. (См. также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личную обратную связь или консультацию от автора, свяжитесь с ним, например. по электронной почте.
Ваш вопрос или комментарий:
Проверка на спам:
(Пожалуйста, введите сумму тринадцати и трех в виде цифр!)
Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже отзовете свое согласие, мы удалим эти материалы.) Поскольку ваши материалы сначала просматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.
Смотрите также: стороны света, фокусное расстояние, гауссова оптика
и другие статьи в категории общая оптика
Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем сайте, в социальных сетях, на форуме, в Википедии), вы можете получить необходимый код здесь.
HTML-ссылка на эту статью:
Статья о фокусных точках и фокальных плоскостях
в
RP Photonics Encyclopedia
С предварительным изображением (см. поле чуть выше):
Задний фокальный отрезок: Задний отрезок | это… Что такое Задний отрезок?