Clona (optika)

Clona ( lat.  apertura  - díra) v optice  je charakteristika optického zařízení, která popisuje jeho schopnost sbírat světlo a odolávat difrakčnímu rozmazání detailů obrazu. V závislosti na typu optického systému může být tato charakteristika lineární nebo úhlová . Mezi detaily optického přístroje se zpravidla zvláště rozlišuje tzv. aperturní clona , ​​která nejvýrazněji omezuje průměry světelných paprsků procházejících optickým přístrojem. Často roli takové aperturní clony plní rámeček nebo okraje některého z optických prvků ( čočky , zrcadla , hranoly ).

Vstupní clona  – charakteristika schopnosti optického systému sbírat světlo z objektu pozorování . Pokud je objekt vzdálený (jako u dalekohledu nebo konvenčního fotografického objektivu), pak se clona měří lineárně  - jako průměr světelného paprsku na vstupu do optické soustavy, který je omezen zarážkou clony a dosáhne obrazu. U dalekohledů se tento průměr obvykle rovná průměru prvního optického prvku (čočky nebo zrcadla) ve směru světla. U fotografických objektivů (zejména širokoúhlých) je velikost první čočky obvykle mnohem větší než vstupní clona a její velikost by již měla být vypočtena. Vstupní clona čočky se rovná součinu její ohniskové vzdálenosti relativní clonou nebo podílu ohniskové vzdálenosti číslem f . Pokud je objekt pozorování blízko (jako je lupa, čočka mikroskopu nebo projektor), pak se apertura měří v úhlovém tvaru  - jako úhel světelného paprsku vycházejícího z bodů pozorovaného předmětu a vstupujícího do optiky. Systém.

Výstupní clona  je mírou schopnosti optického systému shromažďovat světlo v obrazu . Pokud je obraz vzdálený (jako dalekohled , lupa nebo projektor ), pak se clona měří v lineární formě - to je průměr světelného paprsku na výstupu z optického systému, v oblasti tzv. výstupní pupila . Pokud je obraz blízko (jako fotografický objektiv ), pak je clona charakterizována úhlem konvergence světelných paprsků.

Aperturní úhel  - úhel mezi krajním paprskem kuželového světelného paprsku na vstupu (výstupu) optické soustavy a její optickou osou.

Úhlová apertura  - úhel mezi krajními paprsky kuželového světelného paprsku na vstupu (výstupu) optické soustavy.

Numerická clona :

• ve vláknových optických systémech  sinus maximálního úhlu mezi osou a paprskem, pro který jsou splněny podmínky úplného vnitřního odrazu, když se optické záření šíří podél vlákna. Charakterizuje účinnost vstupu světelných paprsků do optického vlákna a závisí na konstrukci vlákna.
• ve světelné mikroskopii se rovná součinu indexu lomu prostředí mezi objektem a objektivem a sinusového úhlu apertury. Právě tato hodnota nejplněji určuje zároveň clonový poměr, rozlišovací schopnost objektivu mikroskopu. Pro zvýšení numerické apertury objektivů v mikroskopii je prostor mezi objektivem a krycím sklíčkem vyplněn imerzní kapalinou.

Clona čočky  je průměr D světelného paprsku na vstupu do čočky a zcela procházející její aperturní clonou. Tato hodnota také určuje mez difrakce rozlišení objektivu. Pro odhad rozlišení v obloukových sekundách se používá vzorec 140/D, kde D je clona objektivu v milimetrech .

Viz také

• Relativní díra
• Clona (optika)

Odkazy

• Aperture - článek z Encyklopedie fyziky
• Aperture // Technika fotokina: Encyklopedie / Kap. vyd. E. A. Iofis . — M .: Sovětská encyklopedie , 1981. — 447 s.
• Clona objektivu // Technika fotokina: Encyklopedie / Kap. vyd. E. A. Iofis . — M .: Sovětská encyklopedie , 1981. — 447 s.
• [bse.sci-lib.com/article065210.html Článek "Aperture"] ve Velké sovětské encyklopedii .
• Aperture // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona  : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.