РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Разрешающей способностью, или разрешающей силой, называется способность оптической системы изображать раздельно две точки.

Если аберрации в системе полностью отсутствуют, то дифракция света устанавливает предел разрешению. Влияние дифракции света на разрешающую способность и теория последней рассматриваются в физической оптике.

Для нахождения разрешающей способности объектива воспользуемся формулой разрешаемого углового расстояния для самосветящихся объектов

где D - диаметр входного зрачка. Этой формуле соответствует такое положение дифракционных колец в изображении, когда первое темное кольцо одного кружка проходит через центр другого.

Максимум спектральной чувствительности глаза соответствует λ=560 нм. Подставив в формулу (40,1) λ=560 нм, выразив угол в секундах, а диаметр входного зрачка в миллиметрах, получим известную формулу, определяющую разрешающую способность объектива (в секундах):

Опыт показал справедливость этой формулы. Реальные оптические системы не превзошли этот предел, но многие геодезические и астрономические объективы его достигли.

Разрешающую способность оптических приборов определяют при помощи тест-объектов абсолютного контраста в виде так называемых мир. Различаются миры штриховые (рис. 51,а) и радиальные

Геометрическая оптика. Миры а-штриховая, б-радиальная.

(рис. 51,6). Штриховая мира представляет собой группу семейств разноразмещенных штрихов. Штрихи четырех семейств ориентированы друг по отношению к другу под углом 45°. В пределах одного семейства штрихи параллельны и одинаковы по ширине. Таких групп семейств обычно бывает 16 или 25. Ширина штрихов от группы к группе растет в геометрической прогрессии.

Между серединами любых пар одноименных штрихов и разрешающей способностью в угловой мере имеется простая зависимость

Мира может непосредственно наблюдаться на расстоянии р от глаза или объектива испытуемого прибора или устанавливаться в фокальной плоскости объектива коллиматора с фокусным расстоянием f'.

Разрешающая способность N в последнем случае определяется формулой

Штриховая мира весьма удобна для практических измерений разрешающей способности любых оптических приборов.

Радиальная мира преимущественно применяется для испытания фотографических объективов. Допустим, что диаметр разрешаемого круга H. В пределах длины окружности πН имеется т черных штрихов. За величину разрешения, как и ранее, принимается расстояние между центрами черных (или белых) штрихов. Отсюда ширина штриха

Пример. Определить разрешающую способность объектива в линиях на миллиметр, если фотографирование радиальной миры с числом секторов 72 дало неразрешаемый «круг» по наибольшему размеру в 1,04 мм.

Решение. Применим формулу (40,9)

N = 22 лин/мм.