Obiectiv telecentric

O lentilă telecentrică este o lentilă complexă în care razele principale ale tuturor fasciculelor de lumină non-axiale sunt paralele cu axa optică în spațiul obiectelor sau în spațiul imaginilor [1] . Un astfel de curs de lumină este posibil atunci când pupilele de intrare sau de ieșire , respectiv, sunt în „infinit” [2] . Există modele de lentile bitelecentrice, în care fasciculele principale ale fasciculelor non-axiale sunt paralele cu axa optică atât în ​​spațiul obiectelor, cât și în spațiul imaginilor. Paralelismul axei optice a fasciculelor non-axiale care intră sau ies din lentilă în optică se numește telecentricitate .

Tipuri de telecentricitate

Lentilele telecentrice cu trasee paralele ale fasciculului în spațiul obiectelor sunt utilizate în microscoape de măsurare și sisteme de viziune artificială , deoarece mărirea lor nu depinde de distanța până la obiecte. Imaginea dată de un astfel de obiectiv are o perspectivă telecentrică nefirească, afișând obiecte la orice distanță la o scară constantă [3] . Tipul imaginii obiectelor obținute în acest caz coincide cu proiecția lor ortogonală în geometrie. Câmpul unghiular al unei astfel de lentile este zero, iar spațiul afișat este în interiorul unui cilindru infinit cu o bază care coincide cu lentila frontală [4] . Pot fi afișate obiecte întregi, ale căror dimensiuni nu depășesc diametrul lentilei frontale. Obiectele mai mari sunt afișate doar parțial la orice distanță de lentilă.

Când fasciculele sunt telecentrice în spațiul imaginii, se obține perspectiva obișnuită entocentrică , iar imaginea nu este diferită de cea obținută cu lentilele convenționale [2] . Dar, în acest caz, lumina cade perpendicular pe receptorul de lumină în întregul câmp al imaginii și nu doar în centru. Datorită acestei căi de rază, dimensiunea imaginii nu se modifică atunci când obiectivul este focalizat, ceea ce este important în fotogrammetrie . Telecentricitatea fasciculelor de ieșire este de preferat în obiectivele pentru fotografie digitală și televiziune, deoarece oferă o incidență absolută a luminii pe întreaga zonă a senzorului, excluzând întunecarea colțurilor și distorsiunea separării culorilor [5] . Acest lucru este valabil mai ales pentru fotomatricele moderne cu microlentile , unghiul de incidență al luminii asupra căruia afectează foarte mult claritatea și iluminarea .

Telecentricitatea în spațiul imaginii este eficientă în special pentru optica cu unghi larg , ale căror fascicule laterale, cu design convențional al lentilelor, lovesc senzorul la unghiuri ascuțite. Telecentricitatea fasciculelor de ieșire oferă o incidență absolută a luminii pe toate fotodiodele matricei, indiferent de distanța focală a obiectivului. Un aranjament similar de lentile, comun în fotografia digitală modernă, a început să fie folosit chiar și pentru filmele fotografice multistrat color cu separare internă a culorilor [5] . În sistemele de separare a culorilor prisme ale camerelor de televiziune cu trei matrice , telecentricitatea obiectivului face posibilă evitarea erorilor de aliniere raster . Un avantaj important al lentilelor telecentrice este absența aproape completă a distorsiunii și vignetării [6] .

Din aceste motive, obiectivele moderne pentru camerele digitale sunt concepute pentru a realiza fascicule de ieșire telecentrice [7] . Nu este întotdeauna recomandabil să se realizeze paralelismul lor complet cu axa optică, dar proiectanții încearcă să minimizeze divergența razelor de margine și abaterea acestora de la normal la suprafața matricei. Acest lucru se realizează prin complicarea sistemului optic și creșterea dimensiunilor acestuia, dar câștigul în rezoluție a întregii căi optice justifică volumul. Un alt factor care sporește telecentricitatea este diametrul mare al elementului lentilei din spate. Pentru o telecentricitate completă, aceasta nu ar trebui să fie mai mică decât diagonala cadrului, care este luată în considerare, printre altele, la proiectarea celor mai recente monturi cu orificiu larg .

Vezi și

Note

  1. Teoria sistemelor optice, 1992 , p. 93.
  2. 1 2 Optica fotografică, 1978 , p. 60.
  3. Manualul proiectantului de dispozitive optico-mecanice, 1980 , p. 85.
  4. Avantajele telecentricității  . Edmund Optics la nivel mondial. Preluat la 12 decembrie 2018. Arhivat din original la 13 august 2018.
  5. 1 2 Teoria sistemelor optice, 1992 , p. 94.
  6. Tutorial lentile telecentrice  . Opto Engineering. Consultat la 13 decembrie 2018. Arhivat din original la 15 aprilie 2019.
  7. descrierea detaliată a telecentricității (link inaccesibil) . Data accesului: 18 iulie 2010. Arhivat din original la 1 martie 2009. 

Literatură