Изображение оптическое

картина, получаемая в результате действия оптической системы (См. Оптические системы) на лучи, испускаемые объектом, и воспроизводящая контуры и детали объекта. Практическое использование И. О. Часто связано с изменением масштаба изображений предметов и их проектированием на поверхность (киноэкран, фотоплёнку, фотокатод и т. Д.). Основой зрительного восприятия предмета является его И. О., спроектированное на сетчатку глаза. Максимальное соответствие изображения объекту достигается, когда каждая его точка изображается точкой. Иными словами, после всех преломлений и отражений в оптической системе лучи, испущенные светящейся точкой, должны пересечься в одной точке. Однако это возможно не при любом расположении объекта относительно системы.

В случае, например, систем, обладающих осью симметрии (оптической осью (См. Оптическая ось)), можно получить точечные И. О. Лишь тех точек, которые находятся на небольшом угловом удалении от оси, в так называемой параксиальной области. Применение законов геометрической оптики (См. Геометрическая оптика) позволяет определить положение И. О. Любой точки из параксиальной области. Для этого достаточно знать, где расположены Кардинальные точки системы. Совокупность точек, И. О. Которых можно получить с помощью оптической системы, образует пространство объектов, а совокупность точечных изображений этих точек — пространство изображений. И. О. Разделяют на действительные и мнимые. Первые создаются сходящимися пучками лучей в точках их пересечения.

Поместив в плоскости пересечения лучей экран или фотоплёнку, можно наблюдать на них действительное И. О. В других случаях лучи, выходящие из оптической системы, расходятся, но если их мысленно продолжить в противоположную сторону, они пересекутся в одной точке. Эту точку называют мнимым изображением точки-объекта. Она не соответствует пересечению реальных лучей, поэтому мнимое И. О. Невозможно получить на экране или зафиксировать на фотоплёнке. Однако мнимое И. О. Способно играть роль объекта по отношению к другой оптической системе (например, глазу или собирающей линзе), которая преобразует его в действительное. Оптический объект представляет собой совокупность светящихся собственным или отражённым светом точек.

Зная, как оптическая система изображает каждую точку, легко построить и изображение объекта в целом. И. О. Действительных объектов в плоских зеркалах (См. Зеркало) — всегда мнимые (рис. А). В вогнутых зеркалах и собирающих Линзах они могут быть как действительными, так и мнимыми в зависимости от удаления объектов от зеркала или линзы (рис. Б, г). Выпуклые зеркала и рассеивающие линзы дают только мнимые И. О. Действительных объектов (рис. Б, д). Положение и размеры И. О. Зависят от характеристик оптической системы и расстояния между нею и объектом (см. Увеличение оптическое). Лишь в случае плоского зеркала И. О. По величине всегда равно объекту. Если точка-объект находится не в параксиальной области, то исходящие из неё и прошедшие через оптическую систему лучи не собираются в одну точку, а пересекают плоскость изображения в разных точках, образуя аберрационное пятно (см.

Аберрации оптических систем). Размеры этого пятна зависят от положения точки-объекта и конструкции системы. Безаберрационными (идеальными) оптическими системами, дающими точечное изображение точки, являются только плоские зеркала. При конструировании оптических систем аберрации исправляют, т. Е. Добиваются, чтобы аберрационные пятна рассеяния не ухудшали в заметной степени картины изображения. Однако полное уничтожение аберраций невозможно. Следует отметить, что сказанное выше строго справедливо лишь в рамках геометрической оптики, которая является хотя и достаточно удовлетворительным во многих случаях, но всё-таки лишь приближённым способом описания явлений, происходящих в оптических системах. Только в геометрической оптике, где отвлекаются от волновой природы света и, в частности, не учитывают явления дифракции света, И.

О. Светящейся точки можно считать точечным. Более детальное рассмотрение микроструктуры И. О., принимающее во внимание волновую природу света, показывает, что изображение точки даже в идеальной (безаберрационной) системе представляет собой не точку, а сложную дифракционную картину (подробнее об этом см. В ст. Разрешающая способность оптических приборов). Для оценки качества И. О., получившей большое значение в связи с развитием фотографических, телевизионных и пр. Методов, существенно распределение плотности световой энергии в изображении. С этой целью используют особую характеристику — контраст .