Kulmikas linssikenttä

Linssin kulmakenttä kohdeavaruudessa  on tasainen kulma kahden linssin sisääntulopupillin keskustan läpi kulkevan säteen välillä objektiavaruudessa optisesta akselista kauimpana oleviin pisteisiin , jotka näkyvät kehysikkunan vastakkaisilla reunoilla ( kenttäaukko ) [1] [2] . Ortoskooppisella linssillä , jonka kehysikkunan koko on kiinteä, kulmakenttä on kääntäen verrannollinen polttoväliin [3] .

Suurin kulmakenttä on aina pienempi kuin näkökentän kulma , joka on yhtä suuri kuin linssin sisääntulopupillin keskustan optisesta akselista kauimpana oleviin pisteisiin yhdistävien linjojen välinen tasainen kulma, joka näytetään hyväksyttävällä terävyydellä ja hyväksyttävällä vinjetaatiolla . [4] . Tällöin käytetään kuvakentän laadukkainta osaa , joka huononee keskeltä reunoihin aberraatioiden ja vinjetoitumisen vuoksi [5] . Näkökentän kulman arvon määrää optisen järjestelmän rakenne [6] .

Kulmakentän arvo

Käytännön valokuvauksessa objektiivin kulmakentän suuruus määrittää mittakaavan , jolla kohteet näytetään. Mitä pienempi kulmakenttä on, sitä suurempi kohde näytetään. Pienet kulmakentät ovat yleisiä tele - ja teleobjektiivien kanssa . Samaan aikaan suuria esineitä, kuten rakennuksia, voidaan kuvata kokonaan lähietäisyydeltä laajakulmaobjektiivilla , jonka kulmakenttä on riittävän suuri. Tavallisilla objektiiveilla , joilla useimmat kamerat on varustettu, on kulmakenttä 45-60° kehyksen lävistäjällä [4] .

Useimmissa linsseissä, joita kutsutaan yleisesti ortoskooppiseksi niiden vähäisen vääristymän vuoksi, kulmakenttä ilmaistaan ​​yksiselitteisesti polttovälin ja kehysikkunan koon suhteena. Vääristyvien linssien (esimerkiksi kalansilmätyypin ) osalta kulmakentän laskenta on paljon vaikeampaa, koska vääristymät on otettava huomioon [4] . Näkökentän määrittelevä kulma voi olla sekä vaaka- että pysty- tai diagonaalitasossa kehysikkunassa. Valokuvauksessa diagonaalinen kulmakenttä lasketaan useimmiten suurimmaksi, ja se määrittää objektiivin vaaditun pienimmän näkökulman. Elokuvassa ja televisiossa kehysten ikkunoiden mittasuhteita pidetään tärkeämpänä , joten vaaka- ja pystykulmakentät huomioidaan.

Venäläisessä ja Neuvostoliiton kirjallisuudessa kulmakenttä ilmaistaan ​​kaksinkertaisena optisen akselin ja ulostulopupillin äärimmäiseen näytettävään pisteeseen yhdistävän linjan välisenä kulmana [1] . Ulkomaisissa lähteissä käytetään useammin täyttä kulmaa vastakkaisia ​​ääripisteitä yhdistävien viivojen välillä. "äärettömyyteen" tarkennetun ortoskooppisen linssin kulmakenttä lasketaan käyttämällä seuraavaa kaavaa [7] [5] :

jossa:  - puolet kulmakentästä tietyssä suunnassa;  on kehysikkunan koko, joka vastaa suuntaa; on objektiivin  takapolttoväli . Esimerkiksi pienimuotoisen kehyksen lävistäjä 43,27 mm normaalin objektiivin, jonka polttoväli on 50 mm, kulmakenttä on 46° 50'. Jokaisella kiinteän polttovälin objektiivilla on kiinteä kulmakenttä. Zoom-objektiivien sama parametri muuttuu samanaikaisesti polttovälin kanssa.

Kun tarkennat rajallisille etäisyyksille, kulmakenttä pienenee linssin pidentämisen seurauksena . Useimmissa tapauksissa tämä lasku voidaan kuitenkin jättää huomiotta, koska sen suuruus on merkityksetön [8] . Kulmakentän pieneneminen on havaittavissa vain makrokuvauksessa , kun objektiivin laajennus on verrattavissa sen polttoväliin.

Kulmakenttä kuvatilassa

Kulmakenttä kohdeavaruudessa vastaa kulmakenttää kuvaavaruudessa . Viimeinen on kulma viivojen välillä, jotka yhdistävät ulostulopupillin keskikohdan kehysikkunan ääripisteisiin. Ulkomaisissa lähteissä täysi kulma näkyy , kun taas venäjällä ja Neuvostoliitossa on tapana käyttää kaksoiskulmaa optisen akselin ja kehysikkunan reunan välillä. Vastaavasti objektien tilassa sijaitsevan näkökentän kulma vastaa kuvakentän kulmaa [2] .

Esineiden ja kuvien tilojen kulmakenttien suhde riippuu väliaineen taitekertoimista kussakin tilassa sekä sisääntulo- ja ulostulopupillien lineaarisesta kasvusta [9] . Kun kyseessä on homogeeninen väliaine molemmissa tiloissa ja symmetrinen linssirakenne, kulmakentät ovat samat. Erikoisrakenteisissa linsseissä kulmakenttä kohdeavaruudessa voi ylittää saman parametrin kuvatilassa tai olla sitä pienempi.

Tunnetuimpia esimerkkejä eri kulmakentistä ovat tele- ja retrofocus-tyyppiset laajakulmaobjektiivit, jotka on suunniteltu yksilinssisille refleksikameroille ja heijastussulkimella varustettuihin elokuvakameroihin . Kaikissa teleobjektiivien kulmakenttä objektitilassa on paljon pienempi kuin kuvatilassa. Laajakulmaobjektiivien kohdalla suhde on päinvastainen. Ensimmäisessä tapauksessa linssin suunnittelu mahdollistaa sen linssien ja kehysten mittojen pitämisen pieninä suuressa kuvamittakaavassa. Retrofocus-laajakulmat mahdollistavat tilan jäämisen linssin taakse liikkuvalle peilille, jonka kulmakenttä on riittävän laaja [10] .

Eri tilojen kulmakentät eivät myöskään täsmää telesentrisissä linsseissä , joissa yksi oppilaista on "äärettömässä".

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Optis-mekaanisten laitteiden suunnittelijan käsikirja, 1980 , s. 75.
  2. ↑ 1 2 Photokinotechnics, 1981 , s. 339.
  3. ↑ Optisten järjestelmien teoria, 1992 , s. 97.
  4. ↑ 1 2 3 Valokuvauksen yleinen kurssi, 1987 , s. 17.
  5. ↑ 1 2 Kameramiehen käsikirja, 1979 , s. 146.
  6. ↑ Volosov, 1978 , s. viisikymmentä.
  7. ↑ Valokuvaustekniikka, 1973 , s. 28.
  8. ↑ Kameramiehen käsikirja, 1979 , s. 147.
  9. ↑ Optisten järjestelmien teoria, 1992 , s. 98.
  10. ↑ Volosov, 1978 , s. 369.

Kirjallisuus