Пять видов аберрации Зейделя

1. Сферическая аберрация – заключается в том, что параллельные световые лучи, проходящие вблизи края объектива, сходятся в фокусе ближе к объективу по сравнению со световыми лучами, проходящими через центр объектива (рис. 29). Величина сдвига фокуса вдоль оптической оси называется продольной сферической аберрацией. При сферической аберрации световые лучи, проходящие вблизи оптической оси, формируют резкое изображение точки, а периферийные лучи приводит к образованию блика (ореола), радиус которого называется поперечной сферической аберрацией. Таким образом, сферическая аберрация влияет на всю область изображения, полученное изображение характеризуется низкой контрастностью. Сферическая аберрация свойственна всем объективам состоящим исключительно из сферических элементов.

Рис. 29. Сферическая аберрация

2. Кома – появляется при смещении точки объекта с оптической оси. Световые лучи, входящие в объектив вблизи его края под углом, сходятся не в точке, а в области, имеющей форму кометы (рис. 30). Комета ориентирована радиально, ее хвост может быть направлен к центру или от центра изображения. Смазывание вблизи краев изображения в результате данной аберрации называется пятном комы. Кома усиливается с увеличением угла, под которым главный луч входит в объектив, и приводит к уменьшению контрастности вблизи краев изображения. До некоторой степени можно ослабить действие комы путем уменьшения диафрагмы объектива.

Рис. 30. Кома

3. Астигматизм – аберрация, при которой точка объекта, не лежащая на оптической оси, воспроизводится на изображении не в виде точки, а в виде эллипса или линии (рис. 31). Астигматизм появляется при значительном смещении точки объекта с оптической оси. Астигматизм состоит в том, что не совпадают точки фокусов в меридиональной F_m и сагиттальной F_s плоскостях, поэтому лучи бесконечно узкого пучка не сходятся в одной точке. Наилучшее изображение получается на искривленной поверхности, а не на плоскости.

Рис. 31. Астигматизм

4. Кривизна поля – заключается в том, что при фокусировке на плоскую поверхность, параллельную фокальной плоскости, её изображение не является плоским, а искривлено в виде внутренней поверхности чаши (рис. 32). Поэтому при фокусировке по центру кадра углы получаются нерезкими, а при фокусировке на углах – нерезким получается центр изображения.

Рис. 32. Кривизна поля

5. Дисторсия. Одной из характеристик идеального объектива является подобие форм объекта и изображения, формируемого объективом, отклонение от этой характеристики, выражающееся в искажении прямых линий, не проходящих через оптическую ось, называется дисторсией. Это явление обусловлено различием в преломлении главных лучей, проходящих через центр объектива (рис. 33). Растягивание изображения относительно угла поля зрения объектива называется подушкообразной дисторсией (+), сжатие изображения – бочкообразной дисторсией (-). Стандартные зум-объективы, как правило, характеризуются бочкообразной дисторсией при малых значениях фокусного расстояния (в широкоугольном положении) и подушкообразной дисторсией при больших значениях фокусного расстояния (в положении телеобъектива). В процессе изменения фокусного расстояния характеристики дисторсии постепенно изменяются.

Рис. 33. Дисторсия

 

Оборудование

Для выполнения работы используются цифровой фотоаппарат OLYMPUS FE-100, фото штатив, тестовый стенд, мультимедийный компьютер, мультимедийный проектор.

Цифровой фотоаппарат OLYMPUS FE-100

Для эффективного использования фотокамеры нобходимо ознакомиться с органами управления (рис. 34).

Рис. 34. Общий вид фотоаппарата OLYMPUS FE-100

Подготовка фотоаппарата к фотосъемке

Установка элементов питания. В данной камере используются две щелочные батареи питания тип AA (или никель-металлогидридные аккумуляторы, при использовании соответствующего зарядного устройства). Установите батареи питания камеры, соблюдая полярность (рис. 35).

Рис. 35. Установка элементов питания

Установка карты памяти. Убедитесь, что фотокамера выключена. Удерживая кнопку-фиксатор, сдвиньте крышку отсека аккумулятора/карты в направлении , а затем поднимите ее в направлении . Поверните карту как показано на рис. 36 и вставьте ее в слот до упора (до характерного щелчка).

Рис. 36. Установка карты памяти

Извлечение карты памяти. Убедитесь, что фотокамера выключена. Удерживая кнопку-фиксатор, сдвиньте крышку отсека аккумулятора/карты в направлении , а затем поднимите ее в направлении . Нажмите на карту до упора и плавно отпустите. Карта немного выходит из слота и останавливается. Возьмите карту и извлеките ее. Закройте крышку отсека аккумулятора/карты вниз на аккумуляторы в направлении , а затем сдвиньте крышку в направлении (рис. 37).

Рис. 37. Извлечение карты памяти