Критерий Штреля

Другой, часто используемой оценкой качества изображения, является критерий Штреля. Суть его заключается в следующем. Для идеальной оптической системы (в смысле безаберрационной), распределение в изображении точки является распределением Эри. В этом случае, если максимальную освещенность в центральном максимуме принять за 100%, то в первом максимуме будет 1.75%, во втором 0,16% и т.д. При этом при визуальном наблюдении в дифракционной картине заметны лишь одно, максимум два - три кольца. В реальных оптических системах, вследствие технологических недостатков или аберраций, дифракционное изображение точки будет меняться и по его виду можно судить о качестве такой системы. Например, при наличии в системе сферической аберрации вид распределения в изображении точки будет таким же, как и при дифракционном, но яркость колец возрастет, а центрального максимума уменьшится. Другими словами произойдет перекачка энергии света в кольца. Это означает, что среднестатистический радиус[3] изображения точки, называемого радиусом пятна рассеяния, увеличится, что ухудшит качество изображения. При других аберрациях возникают иные деформации, а в случае сильных аберраций изображение точки является просто пятном, в котором отсутствуют участки с нулевой освещенностью.

Это возникает по следующей причине. Входной зрачок оптической системы можно разбить на зоны , аберрационные искажения в которых меньше дифракционных рис.13. Релей показал, что это наступает, когда деформация волнового фронта на краю зоны отличается от идеального волнового фронта не более чем на . Для каждой такой зоны возникает свое дифракционное распределение, зависящее от формы этой зоны. Так как фазы волновых фронтов от каждой зоны отличаются друг от другаслучайным образом, то они не интерферируют, а складываются по интенсивности. Суммарная картина имеет вид, показанный на рис.14. Из этого рисунка видно, что площадь и пропорциональная ей энергия дифракционной, изрезанной части изображения соотносится ко всей площади, как площадь безаберрационной зоны к площади входного зрачка .

Дата добавления: 2014-01-20