Applicazione di immagini spaziali per sistemi ottici-otetici

In effetti, molti sistemi ottici visualizzano oggetti nello spazio su un piano simile, chiamato immagine spaziale su un piano, come un telescopio, un obiettivo fotografico e così via. appartengono a questa categoria.

I punti nello spazio sono distribuiti a distanze diverse dalle pupille della luce incidente del sistema ottico. Il principio di imaging di questi punti è lo stesso degli oggetti piani.

Come mostrato nella Figura 1, B₁, B₂, B₃, B₄ è un punto arbitrario nello spazio, il punto P è il centro della pupilla della luce incidente, il punto P 'è il centro della pupilla della luce emessa, A'B 'è il piano di immagine, chiamato la scena. Il piano AB nello spazio dell'oggetto che è coniugato con il piano della scena è chiamato piano di allineamento.

La linea retta dei punti B1, B2, B3, B4 e il punto centrale P della pupilla incidente è la luce principale di questi punti, rispettivamente. I punti coniugati nello spazio dell'immagine sono B1", B2", B3", B4". La luce principale che attraversa questi punti si interseca con il piano A’b’ nei punti B₁’, B₂’, B₃’ e B₄’.

Apparentemente, i due punti B₂ e B₃ che si trovano sulla stessa luce principale B₂P coincidono con i loro punti corrispondenti B₂ e B₃ sul piano della scena. Pertanto, i punti B₂ e B₃ sono coniugati con le proiezioni dei punti B₂’ e B₃’ nella direzione della luce principale nel piano di allineamento.

Pertanto, l'immagine del punto spaziale sul piano può essere ottenuta in questo modo: con il punto centrale della luce incidente pupilla P come centro della prospettiva, cioè con il punto P come centro di proiezione, il punto spaziale B₁, B₂, B₃, B₄ viene proiettato sul piano diretto lungo la direzione della luce principale. I punti coniugati B₁', B₂', B₃' e B₄' del punto proiettato sul piano della scena sono l'immagine piana del punto spaziale.

Quando la pupilla luminosa ha una certa dimensione, il raggio che riempie la pupilla incidente emesso dal punto B1 si interseca con il piano quasiciretico come una macchia di diffusione a'b', l'immagine coniugata sul piano della scena è anche una macchia di diffusione ab, è la proiezione dello spazio come il punto B1 sul piano della scena.

Allo stesso modo, tutti i punti spaziali che si trovano al di fuori del piano della scena possono produrre una macchia diffusa sul piano di allineamento e un'immagine coniugata sul piano della scena A'b'.

Come si può vedere dalla Figura 1, la dimensione di ab o a 'b' è correlata al diametro della pupilla della luce incidente. Man mano che il diametro della pupilla della luce incidente diminuisce, anche questi punti di dispersione diminuiscono. Quando il diametro della pupilla della luce incidente è piccolo fino a un certo punto, il punto diffuso ab può essere considerato come un punto e la sua coniugazione come αb’ può anche essere considerata come un punto.

Allo stesso modo, per i punti B2, B3 e B4 sul piano della scena, le macchie di diffusione possono essere considerate punti come B2', B3' e B4' a causa della diminuzione della pupilla della luce incidente. Di conseguenza, è possibile ottenere un'immagine nitida del punto spaziale allineato al di fuori del piano della scena A'b'.

Come accennato in precedenza, l'imaging del punto spaziale equivale a prendere il centro della pupilla della luce incidente come centro di proiezione e la luce principale come linea di proiezione, in modo che il punto spaziale sia proiettato sul piano di allineamento e quindi sul piano della scena.

O nello spazio come, con il centro della pupilla come centro di proiezione, proiettare ogni punto spaziale lungo la luce principale sul piano della scena, o può formare un'immagine piana di un punto spaziale.