Светосила и сравнение оптических систем
«В настоящее время нередко приходиться встречаться с высокосветосильными системами, поэтому необходимо иметь возможность определять светосилу в широких пучках».
© Михаил Михайлович Русинов, 1979 г.
Зачастую возникает необходимость сравнения нескольких оптических систем по величине потока, приходящего на приёмник излучения. Как было показано в заметке от 21.03.2010 г., даже в настоящее время, для этого широко используют такой параметр, как «относительное отверстие» – который, в случае светосильных систем, не является полностью корректным, и применять его нельзя. Дополнительное исследование, показало, что подобный вывод уже был сделан Русиновым М.М. в 1979 году и опубликован в его книге (Русинов М.М. Техническая оптика. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. – 448 c.). Но по разным причинам многие инженеры-оптики не обращают на этот труд должного внимания, продолжают упорно использовать «относительное отверстие», и получать неверные результаты.
Так вот, Русинов М.М. в цитированной книге достаточно подробно и обстоятельно рассмотрел ограничения и проблемы, возникающие при сравнении светосильных оптических систем. В ней он ввёл понятие «светосила», которое позволяет выполнить корректное сравнение оптических систем по величине потока приходящего на приёмник, даже в случае светосильных систем. При этом широко распространённая, но приближённая, характеристика «относительное отверстие» – даёт неприемлемую ошибку, завышая величину потока приходящего на приёмник излучения. Этот момент подробно разобран в заметке от 21.03.2010 г., но многие оптики-расчётчики воспринимают «относительное отверстие» – как точную (первичную) характеристику оптической системы. Достаточно часто встречаются примеры сравнения весьма светосильных оптических трактов оптико-электронных систем ИК-диапазона по относительному отверстию. А потом инженеры-разработчики удивляются, почему система не работает на расчётных рубежах по дальности обнаружения.
Эта путаница с терминами и определениями, и их трактовками, по всей видимости была и во времена Русинова, а иначе почему появилось примечание на странице 90 вышеуказанной его книги: «На практике величину относительного отверстия нередко смешивают с понятием светосилы системы». Проблема усугубляется ещё и тем, что ошибки и неточности, связанные с «относительным отверстием» множатся и перекочёвывают по страницам учебной и специальной литературы.
В качестве вывода – совет: когда используете производные (приближённые инженерные) характеристики и критерии, важно понимать откуда у них «растут ноги», и корректно их использовать! А адекватное сравнение светосильных оптических систем по величине потока, приходящего на приёмник излучения, требует применения параметра «светосила», а не «относительное отверстие».
Читайте полную версию заметки в приложении.
10 июля 2010 года.
Андрей Правдивцев,
группа «Конструктивная Кибернетика».
Обсуждение: contact@rdcn.ru
Ключевые слова: светосила, относительное отверстие, Русинов М.М., расчёт освещённости, светосильные оптические системы, объектив, величина потока излучения.
