Большая Советская Энциклопедия (ОБ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читать книги онлайн бесплатно полностью без .txt) 📗
К длиннофокусным относятся О., фокусное расстояние которых превышает трёхкратную величину линейного поля зрения (для большей части фотографических О. это 100—2000 мм). Длиннофокусные О. применяются для съёмки удалённых объектов в крупном масштабе; их поле зрения обычно менее 30°, а относительное отверстие не превышает 1 : 4,5 — 1 : 5,6.
Одинаково хорошее исправление всех аберраций фотографических О. представляет собой чрезвычайно трудную задачу, особенно у светосильных, широкоугольных и специальных О. Поэтому находят компромиссные решения, меняя требования к исправлению аберраций в зависимости от назначения О.: например, в светосильных фотографических О. менее тщательно исправляют т. н. полевые аберрации, но при этом уменьшают поле зрения; в случае О. с большими фокусными расстояниями принимают особые меры для исправления хроматических аберраций и т.д.
Выбор освещённости в плоскости изображения фотообъектива зависит от яркости объекта, чувствительности фотоматериала или иного приёмника света и требуемой глубины изображаемого пространства (глубины резкости). Изменение освещённости осуществляется путём изменения относительного отверстия О. с помощью диафрагмы переменного диаметра, например ирисовой диафрагмы. На оправе О. имеется шкала, по которой устанавливают нужное относительное отверстие (характеризуя О., обычно указывают максимальное значение этого отверстия). Освещённость плоскости изображения пропорциональна квадрату отношения диаметра входного зрачка О. к его фокусному расстоянию — т. н. геометрической светосиле О. Умножение этой величины на коэффициент, определяемый потерями световой энергии при прохождении через О. (на поглощение в толще стекла и отражение от оптических поверхностей), даёт физическую светосилу О. Для увеличения физической светосилы (т. е. для уменьшения потерь света) современные фотографические О. просветляют (см. Просветление оптики). Подбор специальных просветляющих — однослойных и многослойных — покрытий позволяет не только повысить интегральное пропускание О., но и сбалансировать спектральное пропускание в соответствии со спектральной чувствительностью трёх слоев цветной обратимой плёнки. Это обеспечивает правильное воспроизведение цветов объектов, изображаемых на таких плёнках.
Широко применяются т. н. панкратические О. с переменным фокусным расстоянием (таковы многие киносъёмочные объективы); изменение этого расстояния осуществляется перемещением отдельных компонентов О., при котором его относительное отверстие обычно остаётся неизменным. Подобные О., в частности, позволяют менять масштаб изображения без изменения положения объекта и плоскости изображения (при смещении компонент О. и изменении его фокусного расстояния меняется положение главных плоскостей О.; см. Кардинальные точкиоптической системы). По своим оптико-коррекционным свойствам О. с переменным фокусным расстоянием делятся на две группы: 1) вариообъективы, оптическая схема которых корригируется в отношении всех аберраций как единое целое; 2) трансфокаторы — системы, состоящие из собственно О. и устанавливаемой перед ним афокальной насадки, аберрации которой исправляются отдельно. Получение изображений высокого качества в панкратическом О. достигается за счёт увеличения числа линз и компонент. Такие О. — сложные системы, состоящие из 11—20 линз.
Проекционные О. однотипны с фотографическими, отличаясь от них в принципе лишь обратным направлением лучей света. По типу проекции они делятся на О. для диапроекции в проходящем свете и О. для эпипроекции в отражённом свете (см. Кинопроекционный объектив, Проекционный аппарат). Особую подгруппу, также относимую к фотообъективам, составляют репродукционные О., применяемые для получения изображений плоских предметов, чертежей, карт и т.п.
Проекционные О., репродукционные О. и фотообъективы, используемые на малых удалениях от объекта, характеризуют не угловым, а линейным увеличением (масштабом изображения в собственном смысле), линейными размерами поля зрения и числовой апертурой. В этом отношении они сходны с О. микроскопов.
Объективы микроскопов отличает расположение в непосредственной близости от объекта. Их фокусные расстояния невелики — от 30—40 мм до 2 мм. К основным оптическим характеристикам О. микроскопов относятся: числовая апертура А, равная n1sin u1, где n1 — преломления показатель среды, в которой находится объект, u1 — половина угла раствора светового пучка, попадающего в О. из точки объекта, лежащей на оптической оси О.; линейное увеличение b; линейные размеры 2l поля зрения, резко изображаемого О.; расстояние от плоскости объекта до плоскости изображения. Величина А определяет как освещённость изображения, прямо пропорциональную А2, так и линейный предел разрешения микроскопа, т. е. наименьшее различаемое расстояние на объекте, равное для самосветящихся объектов (в предположении, что аберрации отсутствуют) e = 0,51 g/A, где g — длина волны света. Если объект находится в воздухе (n = 1, «сухой» О.), то А не может превышать 1 (фактически не более 0,9). Помещая объект в сильно преломляющую (n > 1) жидкость, т. н. иммерсию, примыкающую к поверхности первой линзы О., добиваются того, что А достигает 1,4—1,6 (см. Иммерсионная система). b современных микроскопов доходит до 90—100 ´; полное увеличение микроскопа Г = bГ¢, где Г¢ — угловое увеличение окуляра. Линейное поле 2l связано с диаметром D диафрагмы поля зрения окуляра соотношением 2l = D/b. По мере увеличения А и b растет сложность конструкции О., поскольку требования к качеству изображения очень велики — разрешающая способность О. практически не должна отличаться от приведённой выше для идеального (безаберрационного) О. Этому условию удовлетворяют конструкции наиболее совершенных О. микроскопов —т. н. планахроматов и планапохроматов. На рис. 2 приведена схема одного из лучших планапохроматов советского производства. (Более подробно см. статьи Зеркально-линзовые системы; Микроскоп, разделы: Оптическая схема, принцип действия, увеличение и разрешающая способность микроскопа и Основные узлы микроскопа.)
Особые группы О. составляют: О. спектральных приборов, по свойствам во многом близкие к фотографическим О.; специальные О., предназначенные для использования с лазерами и т.д.
Лит.: Тудоровский А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., ч. 1—2, М. — Л., 1948—52; Слюсарев Г. Г., Методы расчета оптических систем, 2 изд., Л., 1969; Flügge J., Das photographische Objektiv, W., 1955; Русинов М. М., Фотограмметрическая оптика, М., 1962; Микроскопы, под ред. Н. И. Полякова, М., 1969; Михель К., Основы теории микроскопа, пер. с нем., М., 1955.
Рис. 1. Линзовые фотографические объективы.
Рис. 2. Типичная оптическая схема объектива микроскопа.
Объектива линейное увеличение
Объекти'ва лине'йное увеличе'ние, численная величина, определяющая масштаб даваемого объективом изображения, равная отношению длин l' и l, перпендикулярных к оптической оси объектива отрезков, лежащих в сопряжённых между собой плоскостях, соответственно, изображений и предметов. Для идеального, т. е. свободного от аберраций (см. Аберрация света), объектива О. л. у. равно:
где принятые обозначения ясны из чертежа. При b > 0 изображение является прямым, при b < 0 — обёрнутым. У объективов телескопов и зрительных труб О. л. у. чрезвычайно мало, у объективов микроскопов может достигать 100-кратного увеличения.
