IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Широкоугольный объектив — объектив, фокусное расстояние которого меньше, чем диагональ кадра пленки или матрицы (меньше 35 мм), а угол поля зрения составляет от 52° до 82° включительно. Применяются широкоугольные объективы в основном для съемки архитектуры и пейзажа. Такие объективы служат мощным инструментом акцентирования глубины и относительного размера в фотографии. В то же время, эта технология одна из самых сложных для освоения. Для широкоугольных объективов характерны оптические искажения преимущественно по периферии кадра. Одно из распространённых заблуждений заключается в том, что широкоугольные объективы в основном применяют в тех случаях, когда отдалиться от предмета на достаточное расстояние невозможно, а фотографу необходимо предмет съёмки уместить в один кадр. На самом деле широкоугольные объективы очень часто используют с прямо противоположной целью, то есть для приближения к объекту съемки.

Разработана компьютерная модель широкоугольного объектива и проанализированы аберрации возникающие при его использовании.

Рис. 1. Оптическая схема широкоугольного объектива

и показан ход лучей при разных углах входа 0, 35 и 50 градусов

На рис. 1 приведена оптическая схема широкоугольного объектива и показан ход лучей при разных углах входа. Использовались длины волн 486 нм (синий цвет), 587нм (зеленый цвет) и 656 нм (красный цвет).

Волновые аберрации в широкоугольном объективе приведены на рис. 2. Максимальный масштаб графиков составляет 10λ, таким образом, максимальные волновые аберрации не превышают 4λ, а это значит, что они незначительны даже при больших углах входа лучей в оптическую систему.

Рис. 2. Волновые аберрации в широкоугольном объективе

Рис. 3 демонстрирует хроматические аберрации в широкоугольном объективе. В диапазоне длин волн 486 – 656 нм максимальные хроматические аберрации составляют 78 µм.

Рис. 3. Хроматические аберрации в широкоугольном объективе

На рис. 4 представлено RGB изображение цветных окружностей.

Несмотря на незначительные волновые и хроматические аберрации в широкоугольном объективе, большой разброс в углах входа лучей в оптическую систему приводит к достаточно большому искажению геометрии изображения (дисторсия). Это отчетливо видно на RGB изображении цветных окружностей рис.4.

Рис.4. RGB изображение цветных окружностей

Литература

1. Русинов М. М. Композиция оптических систем. Л.: Машиностроение, 1989.- 548 с.

Код для цитирования: Скопировать