ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ (методы расчёт а), совокупности оптич. деталей (линз, зеркал, призм, пластинок, диспергирующих элементов), образующие изображения оптические предметов на приёмниках световой энергии (глаз, свето-чувствит. слой, фотоэлемент и т. д.) или преобразующие по заданным законам пучки световых лучей (осветит, системы). Расчёт О. с. состоит в подыскании конструктивных элементов (радиусов кривизны, преломления показателей и дисперсии стёкол или иных прозрачных материалов, расстояний между линзами и их толщин), при к-рых О. с. обладает требуемыми характеристиками: числовой апертурой, угловым или линейным полем зрения, увеличением оптическим, размерами, качеством изображения или разрешающей способностью, распределением световой энергии. Этот расчёт выполняется в два этапа.

Сначала методами параксиальной оптики (см. Параксиальный пучок лучей) производят расчёт общего расположения оптич. деталей и их размеров (габаритный расчёт). В результате определяются число компонентов О. с., расстояния между ними, их диаметры и фокусные расстояния, на основе чего составляют эскизный проект системы, уточняют её размеры и вес. Иногда при габаритном расчёте выясняется, что построить О. с. принципиально невозможно (не выполняются к.-л. общие законы энергетики или противоречивы требования). На втором этапе расчёта определяются конструктивные элементы отд. узлов О. с. из условия устранения ее аберраций (см. Аберрации оптических систем). Количество исправляемых аберраций связано как с назначением О. с., так и с её осн. характеристиками. Напр., в астрономич. объективах (состоят из 2-3 линз), в к-рых мал угол поля зрения и велико фокусное расстояние при малом относительном отверстии, исправляются только сферическая аберрация, хроматическая аберрация и кома. В фотографических объективах велики и относит, отверстие, и угол поля зрения; в них нужно откорригировать большее число аберраций (от 7 и более), и этим объясняется сложность их конструкции (совр. светосильные объективы состоят из 10-15 линз). Ещё сложнее (20-25 линз) объективы с переменным фокусным расстоянием, в к-рых аберрации должны быть исправлены для нескольких значений фокусного расстояния. В первом приближении расчёт выполняется на основе теории аберраций 3-го порядка; окончательная подгонка делается на ЭВМ, для к-рых разработаны спец. программы. Критерием качества изображений служат либо значения поперечной или волновой аберрации, либо величина частотно-контрастной характеристики, к-рая должна быть задана заранее.

Лит. см. при ст. Объектив. Г. Г. Слюсарев.