ИДЕАЛЬНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
Реальная оптическая система дает изображение конечной величины при помощи достаточно широких пучков лучей. Попытки создать такую систему только на основе законов параксиальной области оказались бы неудачными, так как погрешности оптической системы, называемые аберрациями, вызвали бы нерезкость в изображении и нарушение подобия предмету. Знание же сущности и теории аберраций позволяет, пользуясь приемами вычислительной оптики, создавать реальные оптические системы, которые всеми своими оптическими свойствами соответствуют оптическим системам, созданным на базе законов параксиальной области.
Для осуществления оптической системы необходимо знание всех конструктивных элементов системы. К конструктивным элементам относятся: радиусы кривизны поверхностей, толщины оптических деталей, воздушные промежутки, диаметры оптических деталей и оптические постоянные стекол. Эти элементы становятся известными после окончания коррегирования системы на аберрации. Предварительное определение габаритов системы (диаметров и длин) в преобладающем числе случаев не требует аберрационного расчета. Определить фокусные расстояния компонентов системы, их расстояния друг от друга и диаметры световых отверстий становится возможным при помощи законов, выведенных для параксиальной области, стоит только предположить, что система идеальна в отношении аберраций.
Первоначально создают оптическую систему, дающую изображение заданной величины в виде комбинаций отдельных оптических узлов определенного диаметра, отстоящих друг от друга на некотором расстоянии. Затем приемами вычислительной оптики обосновываются значения радиусов кривизны поверхностей, толщин и оптических постоянных оптических деталей, удовлетворяющих требуемому качеству изображения.
Оптическая система, свободная от аберраций, дающая изображение конечной величины при помощи широких пучков, называется идеальной оптической системой. Теория идеальной оптической системы основана на следующих положениях:
1. В пространстве предметов и в пространстве изображений смцествуют соответственные точки. Каждой точке в пространстве предметов соответствует одна и только одна точка в пространстве изображений.
2. В пространстве предметов и в пространстве изображений существуют соответственные линии. Каждой линии в пространстве предметов соответствует одна и только одна линия в пространстве изображений.
3. Если в пространстве предметов какая нибудь точка лежит на прямой, то в пространстве изображении соответствующая ей точка также лежит на прямой, соответствующей прямой в пространстве предметов. Такие точки и прямые называются сопряженными.
Вместо точки можем представить себе источник света, или точку предмета, а вместо прямых — лучи, тогда получим гомоцентрический пучок в пространстве предметов, которому будет соответствовать ему сопряженный, гомоцентрический пучок в пространстве изображений.