Введение в оптику

6. Объективы фотоаппаратов

Разрешающая сила, или разрешающая способность объектива - показатель способности объектива воспроизводить в изображении мельчайшие детали объекта. Мелкие детали объектов фотографирования очень разнообразны по конфигурации и по контрасту с окружающим фоном, поэтому для сравнения объективов друг с другом применяют стандартный тест-объект, или миру (рис. 27).


Рис. 27. Варианты мир для определения разрешающей способности

Линейная мира представляет собой группы штрихов и светлых промежутков, по-разному ориентированных на плоскости, ширина которых от группы к группе уменьшается в определенное число раз. Соответственно уменьшается и ширина светлых промежутков. Если рассматривать оптическое изображение миры, построенное объективом, через микроскоп, можно обнаружить, что крупные штрихи первых групп четко отграничены, промежутки уверенно просматриваются и число штрихов легко пересчитать. В следующих группах, по мере уменьшения ширины штрихов и нарастания их частоты, границы становятся расплывчатыми и, наконец, сливаются, не различаются. Та группа, в которой штрихи уже не удается пересчитать, считается пределом разрешения данного объектива.

Количественно разрешающая способность выражается максимальным числом штрихов и равных им по ширине промежутков, раздельно передаваемых объективом на 1 мм длины изображения; R=N/1, где R - разрешающая способность, а N - число линий.

Если при определении разрешающей способности оптическое изображение миры рассматривают на оптической скамье, не фотографируя его на пленку, полученное значение принято называть разрешающей силой объектива. Если же изображение фотографируют на наиболее употребительном типе пленки, применяют термин "фотографическая разрешающая способность объектива". Конечно, для практики важнее знать фотографическую разрешающую способность объектива, так как фотографическое изображение всегда получается на реальной пленке. Оптическая разрешающая сила объективов всегда выше фотографической и достигает величины 200-300 мм-1, т. е. в оптическом изображении различимы детали размером до 0,005 мм. Фотографическая разрешающая способность, вследствие дополнительного влияния микроструктуры эмульсионного слоя фотоматериала, значительно ниже и для объективов серийного производства находится в пределах 15-50 мм-1.

Разрешающая способность объектива зависит от степени исправленности в нем аберраций, а аберрации, как известно, искажают главным образом краевые лучи, поэтому при диафрагмировании до значений 11-16 разрешающая способность увеличивается. При дальнейшем диафрагмировании разрешающая способность объектива снова ухудшается вследствие дифракции света у краев малого отверстия диафрагмы.

Разрешающая способность объектива неодинакова также в центре кадра и на его краях. Центральные лучи, идущие вблизи главной оптической оси перпендикулярно плоскости пленки, обеспечивают наибольшее разрешение, изображение на краях снимка строится наклонными лучами и имеет меньшее разрешение. Поэтому при испытаниях объективов фотографируют группу мир, расположенных по всему кадру, и в паспорте указывают два значения разрешающей способности: в центре и на краях поля изображения.

Продолжение