Optický obraz

Optický obraz  je obraz získaný jako výsledek průchodu světelných paprsků odražených od předmětu nebo jím emitovaných optickým systémem [1] . Optický obraz reprodukuje obrysy a detaily tohoto objektu ve formě rozložení osvětlení [2] .

V praxi často mění měřítko obrazu předmětů a promítají ho na nějakou plochu.

Vlastnosti

Korespondence s objektem je dosaženo, když je každý jeho bod reprezentován bodem, alespoň přibližně. V tomto případě se rozlišují dva případy: skutečný obraz a virtuální obraz.

• Reálný obraz libovolného bodu vzniká sbíhajícími se paprsky v jejich průsečíkech. Takový obraz může být pozorován na obrazovce nebo registrován na fotografické emulzi nebo fotomatrice , umístěním do roviny průsečíku paprsků [3] .
  Skutečný obraz je vytvářen optickými systémy, jako je čočka (například filmový projektor nebo kamera ) nebo jedna pozitivní čočka . Skutečné obrazy jsou vytvářeny sbíhavými čočkami a konkávními zrcadly .

• Virtuální obraz se získá, když paprsky z libovolného bodu po průchodu optickým systémem vytvoří divergentní paprsek. Pokud budou pokračovat v opačném směru, protnou se v jednom bodě. Součet takových bodů tvoří virtuální obraz [3] . Takový obraz nelze pozorovat na stínítku ani registrovat na světlocitlivém povrchu, lze jej však pomocí jiného optického systému převést na skutečný.
  Virtuální obraz vytvářejí optické přístroje, jako je dalekohled , mikroskop , negativní nebo pozitivní čočka ( lupa ) a ploché zrcadlo.

V každém reálném optickém systému jsou nevyhnutelně aberace , v jejichž důsledku se paprsky (nebo jejich pokračování) ideálně nesbíhají v jednom bodě a navíc se tam, kde je to nutné, nesbíhají co nejtěsněji. Obraz je poněkud rozmazaný a geometricky ne zcela podobný předmětu; jsou možné jiné vady.

Paprsek paprsků, který se rozbíhá z jednoho bodu nebo se k němu sbíhá, se nazývá homocentrický. Odpovídá kulové světelné vlně. Úkolem většiny optických systémů je převést rozbíhavé homocentrické paprsky na homocentrické a tím vytvořit virtuální nebo reálný obraz, nejčastěji v jiném měřítku vzhledem k objektu.

Stigmatický obraz (z jiného řeckého στίγμα  - injekce, jizva) - optický obraz, jehož každý bod odpovídá jednomu bodu předmětu zobrazeného optickým systémem.

Stigmatický obraz nemusí být nutně geometricky podobný zobrazenému předmětu, ale pokud je podobný, nazývá se takový obraz ideální. To je možné pouze za podmínky, že v optickém systému chybí nebo jsou eliminovány všechny aberace a že je možné zanedbat vlnové vlastnosti světla . Optická soustava, která vytváří ideální obraz, se nazývá ideální optická soustava. Za ideální lze přibližně považovat centrované systémy, ve kterých je obraz získáván pomocí monochromatických a paraxiálních světelných paprsků.

Lidské oko sice vnímá reálné i smyšlené obrazy stejně, ale při tvorbě reálného obrazu je průsečík paprsků skutečný a tyto skutečné paprsky mohou působit např. na fotografický film a způsobovat v něm chemické přeměny, popř. být fixován fotobuňkou.

• Virtuální obraz skutečné velikosti vytvořený zrcadlem

• Zmenšený virtuální obraz daný divergenční čočkou

• Zvětšený virtuální obraz daný spojnou čočkou

Poznámky

1. ↑ Fotokinotechnika, 1981 , s. 222.
2. ↑ Fyzická encyklopedie, svazek II. M., "Sovětská encyklopedie", 1990. (Článek "Optický obraz".)
3. ↑ 1 2 Fotokinotechnika, 1981 , s. 223.

Literatura

• E. A. Iofis . Fotografická technologie / I. Yu. Shebalin. - M.,: "Sovětská encyklopedie", 1981. - S.  222 , 223. - 447 s.

• Fyzická encyklopedie, svazek II. M., "Sovětská encyklopedie", 1990. (Článek "Optický obraz".)

• Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Handbook of Physics. - M.: "Nauka", Ed. Firma "Fyzik.-mat. lit., 1996.

• Sivukhin DV Obecný kurz fyziky. Optika. M., "Věda", 1985.

• Narozený. Wolf Základy optiky M., "Nauka", 1971.

Viz také

• obraz
• Absolutní optický systém