К вопросу о влиянии хроматизма положения изображения на частотно-контрастную характеристику объектива
+7 (383) 343-12-55 vestnik@ssga.ru
Ru
En
Ru
En
Авторам публикаций
Вестник СГУГиТАрхив журнала К вопросу о влиянии хроматизма положения изображения на частотно-контрастную характеристику объектива

К вопросу о влиянии хроматизма положения изображения на частотно-контрастную характеристику объектива

Оптико-электронные приборы и комплексы
УДК: 681.7.067.2
DOI: 10.33764/2411-1759-2025-30-6-193-200
Е. В. Шмелев 1, Т. Н. Хацевич 2
Год: 2025
Том: 30
№: 6
Страницы: 193 - 200
1 Сибирский государственный университет геосистем и технологий, г. Новосибирск, Российская Федерация
2 ООО «Оптическое Расчетное Бюро», г. Новосибирск, Российская Федерация

Финансирование: -

Аннотация:

Разработка высокоразрешающих оптических систем объективов является актуальной задачей оптического приборостроения и требует тщательного анализа аберраций на различных этапах проектирования. В основе исследования лежит гипотеза о том, что в реальной оптической системе, имеющей определенный уровень остаточных аберраций, хроматизм положения изображения может оказывать положительное влияние на модуляционную передаточную функцию (МПФ, частотно-контрастную характеристику). Предлагается алгоритм расчета МПФ для оптической системы, в которой полностью устранен хроматизм положения, но сохранен характер сферохроматических аберраций. Алгоритм позволяет оценить влияние хроматических аберраций на МПФ. На примере двух инженерных решений показано, что возможно как отрицательное, так и положительное влияние хроматизма положения на МПФ оптической системы. Анализ примеров подтверждает возможность взаимобалансировки сферической аберрации и хроматизма положения изображения. Предложенный алгоритм может служить инструментом для проектирования высокоразрешающих оптических систем объективов.

Ключевые слова (RU):

хроматизм положения, частотно-контрастная характеристика, модуляционно-передаточная функция, сферическая аберрация, балансировка аберраций

Ключевые слова (EN):

chromatic aberration, frequency contrast characteristic, modulation transfer function, spherical aberration, aberration balancing

Читать статью Скачать JATS XML

Библиографический список:

  1. Кирилловский В. К., Точилина Т. В. Оптические измерения. Часть 5. Аберрации и качество изображения : учебное пособие. СПб. : НИУ ИТМО, 2012. 125 с.
  2. Зверев В. А., Родионов С. А., Сокольский М. Н. Об оценке влияния местных деформаций волнового фронта на качество оптического изображения. Оптика и спектроскопия. 1974. Вып. 4 (37). С. 792–797.
  3. Vijay Kumar Gowda B. N., Gauni S., Maik V. Diffraction based image synthesis. Journal of Physics: Conference Series. 2021. Вып. 1 (1964). С. 1–9. DOI 10.1088/1742-6596/1964/6/062013.
  4. Li Q., Shao X. Spherical aberration and modulation transfer function. Proc. SPIE 9124, Satellite Data Compression, Communications, and Processing : материалы Международной научно-практической конференции (22 мая 2014). С. 91241B-1–91241B-8. DOI 10.1117/12.2052671.
  5. Gross H., Zügge H., Peschka M., Blechinger F. Image Quality Criteria. Handbook of Optical Systems: Volume 3: Aberration Theory and Correction of Optical Systems / под ред. H. Gross. Weinheim, 2007. Гл. 30. С. 71–211.
  6. King W. B. Use of the Modulation-Transfer Function (MTF) as an Aberration-Balancing Merit Function in Automatic Lens Design. Journal of the Optical Society of America. 1969. 9 (59). С. 1155–1158. DOI 10.1364/JOSA.59.001155.
  7. Tiziani H. The use of optical transfer function for assessing the quality of optical systems. Photogrammetria. 1978. Вып. 2 (34). С. 45–68. DOI /doi.org/10.1016/0031-8663(78)90015-7.
  8. Dube B., Cicala R., Closz A., Rolland J. P. How good is your lens? Assessing performance with MTF full-field displays. Applied Optics. 2017. Вып. 20 (56). С. 5661–5667. DOI 10.1364/AO.56.005661.
  9. Vijay Kumar Gowda B. N., Gauni S., Gurushankar K., Maik V. Application in optical design: Optimization for high intensity and aberration free camera lens system. Optik. 2022. Вып. 4 (262). С. 168764. DOI 10.1016/j.ijleo.2022.168764.
  10. Иванова Т. В., Анощенков Д. И. Анализ возможных распределений координат реальных лучей на входном зрачке оптической системы при аппроксимации волновой аберрации полиномами Цернике. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Вып. 1 (18). С. 9–14. DOI 10.17586/2226-1494-2018-18-1-9-14.
  11. Родионов С. А. Автоматизация проектирования оптических систем : учебное пособие для приборостроительных вузов. Л. : Машиностроение, 1982. 270 с.
  12. Бездидько С. Н., Ровенская Т. С. Полиномы Цернике в проектировании оптических систем : учебное пособие. Ч. 1. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. 44 с.
  13. Bezdidko S. N. Orthogonal aberrations: theory, methods, and practical applications in computational optics. Journal of Optical Technology. Вып. 6 (83). 2016. С. 351–359. DOI 10.1364/JOT.83.000351.
  14. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику / под ред. Г. И. Косоурова; пер. с англ. В. Ю. Галицкий, М. П. Головей. М. : МИР, 1970. 364 с.
  15. Сверхширокоугольный светосильный ретрофокусный атермальный инфракрасный объектив : пат. 2837522 Рос. Федерация, № 2024134577, заявл. 19.11.2024; опубл. 31.03.2025; Бюл. № 10.

Образец цитирования:

Шмелев Е. В., Хацевич Т. Н. К вопросу о влиянии хроматизма положения изображения на частотно-контрастную характеристику объектива. Вестник СГУГиТ. 2025. Т. 30, № 6. С. 193–200. https://doi.org/10.33764/2411-1759-2025-30-6-193-200