Войти
Сторона изображения объектива зеркальной камеры; выходной зрачок - это световая область в середине линзы. В оптике, выходной зрачок представляет собой виртуальную апертуру в оптической системе. Только лучи, прошедшие через эту виртуальную апертуру, могут выйти из системы. Выходной зрачок - это изображение диафрагмы в оптике, которая следует за ним. В телескопе или составном микроскопе это изображение представляет собой изображение элемента (ов) объектива , полученное с помощью окуляра . Размер и форма этого диска имеют решающее значение для работы инструмента, потому что глаз наблюдателя может видеть свет, только если он проходит через эту крошечную апертуру. Термин выходной зрачок также иногда используется для обозначения диаметра виртуальной апертуры. В более старых публикациях по оптике выходной зрачок иногда упоминается как диск Рамсдена, названный в честь английского изготовителя инструментов Джесси Рамсдена.
Апертура этой системы - это край линзы объектива. Выходной зрачок является его изображением. | Средний человеческий глаз. диаметр зрачка в зависимости от возраста | ||
|---|---|---|
| Возраст. (лет) | День. (мм) | Ночь. (мм) |
| 20 | 4,7 | 8 |
| 30 | 4,3 | 7 |
| 40 | 3,9 | 6 |
| 50 | 3,5 | 5 |
| 60 | 3,1 | 4,1 |
| 70 | 2,7 | 3,2 |
| 80 | 2.3 | 2.5 |
Для использования оптического прибора входной зрачок глаза наблюдателя должен быть совмещен с выходным зрачком прибора и иметь такой же размер.. Это правильно соединяет оптическую систему с глазом и позволяет избежать виньетирования . (Входной зрачок - это изображение анатомического зрачка, видимого через роговицу.) Таким образом, расположение выходного зрачка определяет удаление выходного зрачка окуляра. Хорошая конструкция окуляра обеспечивает выходной зрачок диаметром, приблизительно равным видимому диаметру зрачка глаза, и расположенный примерно в 20 мм от последней поверхности окуляра для удобства зрителя. Если диск больше, чем зрачок глаза, свет будет теряться вместо того, чтобы попадать в глаз; если меньше, изображение будет виньетированным. Если диск расположен слишком близко к последней поверхности окуляра, глаз должен быть слишком близко для просмотра; если слишком далеко, наблюдателю будет трудно поддерживать выравнивание глаза с диском.
. Поскольку диаметр зрачка глаза зависит от условий просмотра, идеальный диаметр выходного зрачка зависит от области применения. Астрономический телескоп требует большого зрачка, потому что он предназначен для наблюдения за тусклыми объектами в ночное время, в то время как для микроскопа потребуется зрачок гораздо меньшего размера, поскольку объект будет ярко освещен. Комплект из биноклей 7 × 50 имеет выходной зрачок чуть более 7,1 мм, что соответствует среднему размеру зрачка юношеского адаптированного к темноте человеческого глаза в условиях отсутствия постороннего света. Затем выходящий свет в окуляре заполняет зрачок глаза, что означает отсутствие потери яркости ночью из-за использования такого бинокля (при условии идеального пропускания ). При дневном свете, когда диаметр зрачка глаза составляет всего 4 мм, более половины света блокируется радужной оболочкой и не достигает сетчатки. Однако потеря света в дневное время, как правило, не вызывает беспокойства, поскольку для начала достаточно много света. Напротив, бинокли 8 × 32, которые часто продаются с упором на их компактность, имеют выходной зрачок всего 4 мм. Этого достаточно, чтобы заполнить типичный дневной зрачок глаза, поэтому этот бинокль лучше подходит для дневного использования, чем для ночного. Максимальный размер зрачка человеческого глаза обычно составляет 5–9 мм для лиц младше 25 лет и медленно уменьшается с возрастом, как показано в таблице ниже в качестве приблизительного ориентира.
Оптимальное расстояние удаления выходного зрачка также варьируется. с приложением. Например, прицел прицела нуждается в очень большом удалении выходного зрачка, чтобы отдача не заставила его поразить наблюдателя.
Выходной зрачок можно визуализировать, сфокусировав инструмент на ярком, невзрачном поле и поднесите к окуляру белую карточку. Это проецирует на карту световой диск. Перемещая карту ближе к окуляру или дальше от него, диск света будет минимизирован, когда карта находится у выходного зрачка, а яркий диск покажет диаметр зрачка. Прозрачный пузырек с молочной жидкостью также можно использовать для визуализации световых лучей, которые выглядят как сходящиеся и расходящиеся в форме песочных часов на выходе из окуляра, причем наименьшее поперечное сечение (талия формы песочных часов) представляет собой выходной зрачок.
Для телескопа диаметр выходного зрачка можно рассчитать, разделив фокусное расстояние окуляра на фокусное отношение (f-число) телескопа. Во всех телескопах, кроме самых дешевых, окуляры взаимозаменяемы, и по этой причине увеличение не указывается на прицеле, так как оно меняется в зависимости от окуляров. Вместо этого на телескопе обычно указывается f-число f = L / D, а также диаметр объектива D и фокусное расстояние L. На отдельных окулярах также указано их фокусное расстояние.
Выходной зрачок отображается в виде белого диска на линзе окуляра этого бинокля 8 × 30. Его диаметр составляет 30 ÷ 8 = 3,75 мм. Однако в случае с биноклем два окуляра обычно прикреплены постоянно, а увеличение и диаметр объектива (в мм) обычно записываются на бинокле в виде, например, 7 × 50. В этом случае выходной зрачок можно легко рассчитать как диаметр линзы объектива , деленный на увеличение . Эти две формулы, конечно, эквивалентны, и вопрос просто в том, с какой информации исходить, какую формулу использовать.
Расстояние от выходного зрачка до плоскости датчика определяет диапазон углов падения, которые свет будет создавать с датчиком. Цифровые датчики изображения часто имеют ограниченный диапазон углов, в которых они могут эффективно воспринимать свет, особенно те, которые используют микролинзы для повышения своей чувствительности. Чем ближе выходной зрачок к фокальной плоскости, тем больше углы падения на крайних краях поля. Это может привести к виньетированию пикселей. По этой причине многие маленькие цифровые камеры (например, те, что используются в сотовых телефонах) являются телецентрическими в пространстве изображения.
