Hlavní strana » OPTIKA » ZOBRAZOVÁNÍ OPTICKÝMI SOUSTAVAMI » Zobrazení tenkou čočkou » ***Ohraničení paprskových svazků
«

***Ohraničení paprskových svazků

Zatím jsme se zabývali optickými členy, které nebyly v příčném směru omezené. Každá reálná soustava má ale konečné rozměry a kromě toho může obsahovat i další clony, objímky, …, které svazek světla omezují.

S ohledem na jejich základní funkci v soustavě existují dva druhy clon:

1. aperturní clona (AC) - je tvořená např. objímkou čočky a vymezuje šířku svazku, který se z předmětového bodu X dostane do bodu  (viz obr. 95), tj. je to clona, která vymezí paprsky, které projdou celou (i složenou) optickou soustavou (viz též obr. 97 a text k němu). Tato clona vymezuje aperturní úhel , jehož hodnota ovlivňuje důležité vlastnosti soustavy: světelnost, rozlišovací schopnost, hloubku ostrosti, …

2. clona zorného pole (CZP) - vymezuje velikost předmětu, který soustava zobrazí, tedy její zorné pole (viz obr. 96). Úhel , který clona vymezuje se nazývá úhel zorného pole.

Obr. 95Obr. 95

Většinou se setkáváme s případy optických soustav, které obsahují více členů (a tedy i jejich objímek), případně ještě další clony. Taková dvoučlenná soustava je znázorněna na obr. 97. Svazek paprsků vycházející z předmětového bodu X je clonou (nebo objímkou) prvního členu omezen na aperturní úhel . Mezi členy soustavy je ale umístěna ještě clona, která nepropustí všechno světlo, které prošlo prvním členem, ale jen část, vymezenou v předmětovém prostoru krajním paprskem pod úhlem . Aperturní clonou je ta clona nebo objímka, která vymezuje svazek paprsků, které projdou celou soustavou, tedy až do bodu obrazu . Jak je vidět z obrázku, je tedy aperturní clonou clona umístěná mezi oběma čočkami. Protože krajní paprsek svazku, který projde celou soustavou je mezi jejími členy omezen aperturní clonou, musí být s ním sdružený paprsek v předmětovém prostoru vymezen obrazem AC do předmětového prostoru, který se nazývá vstupní pupila (VP) soustavy. Stejně tak šířka svazku v obrazovém ohnisku musí být určena obrazem AC do obrazového prostoru, který se nazývá výstupní pupila (VýP).


Obr. 97

Vstupní pupilou soustavy je clona nebo její obraz do předmětového prostoru, která v tomto prostoru vymezuje krajní paprsek, který ještě projde celou soustavou. Jinak řečeno: vstupní pupila je clona nebo její obraz do předmětového prostoru, které jsou z předmětového bodu X vidět pod nejmenším úhlem.

Analogicky výstupní pupila je obraz clony (nebo clona sama), který je z obrazového bodu  vidět pod nejmenším úhlem.

Prakticky je možné tedy VP určit tím, že promítneme všechny clony a objímky do předmětového prostoru. (Analogicky pak lze určit i pupilu výstupní promítnutím do prostoru obrazového.) Pokud leží AC v předmětovém prostoru, je totožná se vstupní pupilou.

Je-li předmět ve velké vzdálenosti od soustavy, pro aperturní úhel dostáváme  a aperturu soustavy udáváme průměrem vstupní pupily D, případně poměrem průměru vstupní pupily k ohniskové vzdálenosti . Tento poměr se nazývá relativní otvor.

Osa svazku, který projde celou soustavou, se nazývá hlavní paprsek. Hlavní paprsek tedy prochází středem AC a proto musí procházet i středem VP i VýP.