что такое угловая 5 апертура

На что влияет апертура объектива микроскопа?

objective 100x 1 25 for micmed 5Объектив – это часть оптической системы микроскопа, которая отвечает за формирование увеличенного изображения. При покупке дополнительного объектива чаще всего обращают внимание на его кратность, ведь это напрямую влияет на увеличение самого оптического прибора. Но есть еще одна характеристика, которую не стоит игнорировать при выборе этого аксессуара, – числовая апертура объектива микроскопа.

Чтобы узнать значение этого параметра, достаточно взглянуть на корпус объектива. На нем должна быть надпись примерно такого плана: «100/1,25 oil 160/0,17». Это расшифровывается следующим образом:

В зависимости от модели объектива все эти цифры могут варьироваться, но порядок их остается неизменным. Вначале указывается кратность объектива, а после нее через косую черту – апертура. Причем нужно подчеркнуть, что именно «числовая». Существует еще и «угловая», но в явном виде ее нигде не пишут. Числовая и угловая апертуры связаны друг с другом сложной математической формулой.

Что такое числовая апертура микроскопа (объектива)? Это величина, которая говорит нам о том, какой разрешающей способностью будет обладать микроскоп при использовании выбранного объектива. Чем больше числовая апертура, тем более мелкие детали микроскоп сможет четко отобразить. Например, у нас есть два объектива – 40/0,65 и 40/1,3. Оба аксессуара дают одинаковое увеличение в 40 крат, но более четкую картинку мы сможем наблюдать при использовании объектива с апертурой 1,3. Мы сможем видеть более тонкие нюансы микроструктур и больше различий между близко расположенными элементами образцов. Грубо говоря, объектив 40/0,65 передаст более мутное изображение, чем объектив 40/1,3. Стоит отметить, что на малых увеличениях важность числовой апертуры не столь велика. На нее стоит обращать внимание только при выборе объективов свыше 40 крат.

В нашем интернет-магазине есть раздел, полностью посвященный объективам микроскопов. В нем вы найдете аксессуары для любительских и профессиональных моделей, отличающиеся друг друга увеличением, апертурой и посадочным диаметром. Наши консультанты всегда готовы помочь с выбором любых аксессуаров для ваших оптических приборов. Звоните или пишите!

Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.

Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.

Источник

Что такое апертура и как она влияет на качество ваших фото?

Наверняка, многие из вас используют смартфон в качестве основной камеры. Даже те, у кого есть крутая или не очень зеркалка, не будут спорить с тем, как удобно наличие хорошей камеры, помещающейся в кармане. На самом деле, сейчас качества камеры какого-нибудь флагманского смартфона будет более чем достаточно для съемки большинства повседневных моментов. Чтобы поддерживать интерес к своим продуктам, производители постоянно стараются привнести в уже и так умеющие отлично фотографировать камеры смартфонов что-то новое. В дополнение к тенденции увеличивать количество камер в устройствах, последние несколько поколений смартфонов также могут похвастаться все более широкой апертурой. Но что такое эта апертура?

750 48

В наше время уже не назовешь редкостью смартфоны с апертурой ƒ/1.8 или выше, хотя раньше это было большим достижением даже для объективов профессионального уровня. Такие устройства, как iPhone XS Max, Pixel 3 XL и Huawei Mate 20 Pro, имеют апертуру ƒ/1.8. Однако некоторые производители демонстрируют нам уже совсем другой уровень. У Samsung Galaxy S10 и LG V40 значение апертуры составляет ƒ/1,5.

Все эти цифры, конечно, важны, но действительно ли это значение апертуры делает фотографии лучше? Именно на этот вопрос мы и постараемся ответить в этом материале.

Что такое апертура? Тут все дело в количестве света

Miniatyura 4 1600x900

Вообще говоря, фотография – это лишь полученный и определенным образом обработанный свет. Поэтому хорошим параметром для определения качества той или иной камеры является определение ее способности обрабатывать свет. Качественный сенсор в паре с классной линзой являются популярной комбинацией для зеркальных камер, и то же самое относится к смартфонам, хотя и с некоторыми ограничениями.

Компактные размеры смартфона означают, что линзы и сенсоры в нем меньше по размеру, поэтому меньше света попадет на них, а это напрямую влияет на конечное качество фотографий. Мы видели, как производители смартфонов используют большие размеры пикселей сенсора от 1,2 до 1,55 мкм, чтобы бороться с этим ограничением, получая на выходе отличные результаты, но другая строго медали – это количество света, которое может проникнуть через объектив, чтобы достичь этих пикселей. Вот в этом месте, как раз, в игру вступает апертура.

Что такое «ƒ» (относительное отверстие объектива)

Итак, что такое апертура? Апертура определяется размером отверстия, через которое свет может попасть в камеру. Апертура измеряется в так называемых “ƒ”, которые представляют собой отношение диаметра входного зрачка объектива к его заднему фокусному расстоянию. Таким образом, чем меньше апертура, тем шире отверстие и, следовательно, больше света может достигнуть сенсора, что приводит к меньшему количеству шума на фото.

Меньший размер апертуры также имеет преимущество, когда дело доходит до уменьшения времени выдержки, необходимого для захвата нужного количества света, что уменьшает размытость при съемке в движении или в дрожащих руках. В сочетании с хорошей стабилизацией меньший размер апертуры способен подарить фотографу четкий кадр даже в не самых хороших условиях.

Читайте также:  кнопка delay на посудомойке электролюкс что значит

gary explains candid camera talk aperture

Говоря об объективах камер, любители фотографии часто ассоциируют более широкую апертуру с меньшей глубиной резкости, что позволяет получить тот самый эффект размытия фона под названием Боке. Однако камера смартфона с апертурой ƒ/2.2 на самом деле обеспечивает только глубину резкости, эквивалентную диафрагме ƒ/13 или ƒ/14 на полнокадровой камере, что приводит к небольшому размытию, поэтому современные смартфоны, которые хвастают отличным Боке, на самом деле добиваются этого эффекта с помощью софта.

focal length cross section

Хотя широкая диафрагма не является гарантией высокого качества камеры, меньшее значение диафрагмы обеспечивает попадание на сенсор большего количества света, что сокращает время срабатывания затвора и уменьшает размытость и количество шума на фото. Это значение всегда следует рассматривать в сочетании с размером пикселей, так как для более крупных пикселей необязательно требуется более широкая апертура для захвата достаточного количества света. Тем не менее, небольшие пиксели и маленькая диафрагма – верный признак того, что в условиях низкой освещенности будут возникать проблемы.

Качество объектива

Не менее важным, но часто игнорируемым компонентом камер смартфона является объектив, и, как и все остальное, они также значительно различаются по качеству. В конце концов, грязный объектив делает плохие снимки, и из этого следует, что стекло объектива с плохой четкостью или прозрачностью уменьшит количество света, попадающего на сенсор, и, следовательно, снизит качество изображения.

aTYVu29Lt7qzBhufjfswpm

Смартфоны с широкой апертурой, такие как новый Galaxy S10, требуют особого внимания к дизайну объектива, чтобы избежать дисторсии и бликов на объективе, что является частой проблемой на мобильных устройствах. Дисторсия или аберрационное искажение являет собой целый ряд проблем, возникающих при отклонении луча света от того направления, по которому он должен был бы идти в идеальной оптической системе. Смартфоны с широкой апертурой по определению хуже фокусируются на определенной части сцены, чем смартфоны с более закрытой апертурой, и поэтому более подвержены проблемам.

Аберрационное искажение имеет множество эффектов. К ним относятся сферическая аберрация (spherical aberration) (пониженная четкость и резкость), кома (coma) (размытие или искажение), искривление поля (field curvature) (потеря фокуса на краях), дисторсия (distortion) (выпуклость или вогнутость изображения) и хроматическая аберрация (chromatic aberration) (несфокусированные цвета и разделенный белый свет) и другие.

Camera Lens Aberrations

Одним из важнейших параметров является качество объектива, и о нем сложнее судить по спецификациям, так как многие производители телефонов даже не упоминают об этом. Этот фактор усложняет разговоры о диафрагме и размерах пикселей, поскольку удешевление линз может свести все эти параметры на нет. К счастью, на рынке смартфонов сейчас есть несколько известных производителей оптики, среди которых Zeiss и Leica.

Резюмируем все вышесказанное

Теперь вы знаете, что такое апертура. Но как вы уже, наверное, поняли, апертура – это еще не все, что делает камеру качественной. При выборе смартфона, ориентируясь на его фотовозможности останавливаться на одном только значении апертуры будет неправильным, так как в отрыве от других параметров это число почти бесполезно. Тем не менее, меньшее значение апертуры дает ряд преимуществ, в том числе возможность сделать качественную фотографию в условиях низкой освещенности.

Делитесь своим мнением в комментариях под этим материалом и в нашем Telegram-чате.

Источник

Диафрагма объектива. Объяснения для начинающих

2018 01 24 16 03 53Диафрагма объектива или апертура (англ. — aperture; греческ. — перегородка) это одна из трех основных настроек камеры, наряду с выдержкой и ISO. Возможно, это одна из самых важных настроек просто потому, что она затрагивает так много переменных в изображении. Диафрагма может добавить глубины Вашим фотографиям размывая фон, а также влияет на экспозицию, делая Ваши снимки ярче или темнее. В этой статье Вы узнаете все, что нужно знать о диафрагме простыми словами.

Что такое диафрагма?

Если простыми словами, то диафрагма — это отверстие внутри объектива, через которое свет проникает в корпус камеры. Это просто, если Вы представите как работают Ваши глаза. Когда Вы двигаетесь между яркими и темными средами, радужная оболочка Ваших глаз либо расширяется, либо уменьшается, контролируя размер зрачка — отверстие, которое позволяет свету проникать дальше в глаз. В фотоаппарате «зрачок» Вашего объектива называется диафрагмой. Вы можете уменьшить или увеличить размер диафрагмы, чтобы увеличить или уменьшить свет до датчика камеры.

Эффекты диафрагмы: Экспозиция

Диафрагма объектива дает несколько эффектов снимкам. Одним из наиболее важных является яркость или экспозиция Ваших изображений. По мере изменения размера диафрагмы он изменяет общее количество света, которое достигает датчика Вашей камеры и, следовательно, яркость изображения. Большое отверстие (диафрагма открыта) будет пропускать много света, что приведет к более яркой фотографии. Небольшое отверстие (диафрагма закрыта), наоборот, делает фотографию темной. В темном помещении или на улице ночью Вы скорее всего захотите полностью открыть диафрагму, что получить максимальное количество света. Также поступают Ваши глаза — зрачок расширяется с наступлением темноты.
2018 01 24 16 13 50

Эффекты диафрагмы: глубина резкости

Другим, важным эффектом диафрагмы является то, что называется глубиной резкости (профессиональный термин — ГРИП (Глубина Резко Изображаемого Пространства)). Глубина резкости — это величина области снимка, которая кажется резкой от переднего плана к заднему. Те изображения, где фон полностью не в фокусе, имеют малую глубину резкости. Те изображения, где передний план и задний фон четко видны, имеют большую глубину резкости.

Читайте также:  что такое таван в тюрьме

DSC 3057
На фотографии выше только стакан находится в фокусе. Здесь использована большая диафрагма в фотоаппарате (полностью открыта), что естественно привело к полностью размытому фону. Эффект полностью или частично открытой диафрагмы часто используется в портретной съемке, чтобы ничего не отвлекало от главного героя снимка.

kreativ ot avtora 4
С другой стороны, маленькая диафрагма (полностью или частично закрытая) обычно идеально подходит для съемки пейзажей и архитектуры. На фотографии ниже использована небольшая диафрагма, чтобы гарантированно получить резкие передний и задний планы.

DSC02687

Что такое F-число?

До сих пор мы говорили о диафрагме только в общих терминах. Однако размер диафрагмы выражается как число, известное к f-число. Всякий раз, когда Вы видите значение диафрагмы, перед числом видна буква «f», например f/8.

2018 01 29 14.51.59Вы наверняка видели это на своей камере. На жк-дисплее Вашего фотоаппарата или в видоискателе размер диафрагмы будет выглядеть примерно так: f/2, f/3.5, f/8 и тд. Некоторые камеры опускают косую черту и пишут: f2, f3.5, f8 и тд. Камера на фото установлена на диафрагму f8/.
Таким образом, f-число это способ описания размера диафрагмы (как сильно открыта или закрыта диафрагма) для конкретной фотографии.

Размеры диафрагмы

Есть одна важная деталь, которую Вы должны помнить, о значениях диафрагмы. Обычно это вводит в ступор начинающих фотографов. Но на это действительно нужно обратить внимание и запомнить: маленькие цифры — большое (открытое) отверстие диафрагмы; большие цифры — маленькое (закрытое) отверстие диафрагмы.
Тут нет опечатки. Например, f/1.4 больше f/2 и намного больше f/8. В начале это кажется неудобным, поскольку мы привыкли к тому, что большие цифры представляют собой большие значения. Тем не менее это основной факт фотографии.

2018 01 24 16 53 36

Для понимания этого есть простое и разумное объяснение, которое должно сделать диафрагму более понятной: значение диафрагмы — это доля.
Например, когда Вы имеете дело с f/10, вы можете думать о нем как о доле — 1/10. Разумеется, Вы знаете, что доля равна 1/10 намного меньше, чем доля равная 1/2. По этой причине диафрагма f/10 меньше диафрагмы f/2.

Как выбрать правильное значение диафрагмы?

Теперь, когда мы знакомы с численным выражением диафрагмы, то возникает вопрос, какой размер диафрагмы использовать? Давайте немного вернемся в начало, к экспозиции и глубине резкости. Здесь приведена краткая диаграмма для демонстрации различий в яркости одного и того же сюжета при использовании разных значений диафрагмы:

2018 01 24 17 12 07
Используя видоискатель или жк-дисплей Вы можете видеть результат заранее. Не волнуйтесь, если Ваша фотография слишком яркая или темная в выбранном Вами значении диафрагмы. В большинстве случаев, Вы сможете настроить дополнительно выдержку или повысить ISO для получения нужной Вам яркости фотографии.

Какие значения диафрагмы доступны?

У каждого объектива есть предел того, насколько велика или насколько мала диафрагма. Если Вы посмотрите на технические характеристики своего объектива, то узнаете эти значения. Почти во всех случаях максимальное значение диафрагмы (насколько сильно открывается отверстие) будет более важным, поскольку будет означать сколько света сможет получить объектив в максимуме. Объектив, который имеет диафрагму f/1.4 или f/1.8 в качестве максимального значения, считается хорошим объективом, так как света будет получать больше при минимально допустимых значениях выдержки и ISO. Объектив с максимальным значением диафрагмы f/4.0 будет получать света гораздо меньше, тогда значения выдержки и ISO придется также менять, чтобы получить хорошо экспонированный снимок. Но изменения выдержки и ISO грозят снизить качество снимка. Вот почему объективы с f/1.4 или f/1.8 обычно стоят гораздо дороже.

Минимальное значение диафрагмы не так важно, потому что все современные объективы могут обеспечить максимум f/16 в качестве минимального значения. Вам вряд ли понадобится что-то меньшее в повседневности.

При использовании некоторых зум-объективов максимальная диафрагма будет меняться при увеличении или уменьшении масштаба. Например, со стандартным объективом 18-55мм f/3.5-5.6 наибольшая диафрагма постепенно смещается от f/3.5 на широком конце до только f/5.6 при более длинных фокусных расстояниях. Только более дорогие зум-объективы могут поддерживать постоянное значение диафрагмы.
Максимальная диафрагма настолько важна, что включена в название самого объектива.

2018 01 29 14.54.292018 01 29 14.54.45

В заключении

Диафрагма, безусловно, является решающим параметром в фотографии, и, возможно, это самая важная установка. Потому что глубина резкости и экспозиция оказывают большое влияние на изображение и Ваш выбор диафрагмы меняет его. Диафрагма объектива имеет также ряд других эффектов, которые слишком обширны, чтобы поместиться в одну статью.

Надеюсь, что эта и другие обучающие статьи полезны и интересны. Учитесь фотографировать и погружайтесь в красочный и завораживающий мир фотографии!

Источник

Термины связанные с яркостью объектива.

Практические расчеты, определение глубины резкости и гиперфокального расстояния можно с помощью калькулятора грип для PDA и смартфонов на нашем сайте, выбрав из списка фотокамеру, дистанцию, фокусное расстояние и диафрагму.

Фокальная точка это точка, в которой параллельные световые лучи от бесконечно далекого объекта сходятся после прохождения через объектив. Плоскость, перпендикулярная оптической оси, на которой находится эта точка, называется фокальной плоскостью. На этой плоскости, находящейся там, где расположена пленка в камере, объект виден резко и, как говорят, находится «в фокусе». При обычных фотообъективах, состоящих из нескольких линз, фокус можно отрегулировать таким образом, чтобы световые лучи от объекта, расположенного ближе, чем в «бесконечности», сходились в какой-то точке на фокальной плоскости.

Читайте также:  слово амен что значит

Поскольку у всех объективов есть определенные аберрации и астигматизм, они не могут идеально сводить лучи от точки объекта, чтобы они образовывали истинную точку изображения (т.е. бесконечно малую точку с нулевой площадью). Другими словами, изображения образуются из комплекса точек, имеющих определенную площадь или размеры. Поскольку изображение становится менее резким по мере увеличения размеров этих точек, то эти точки называют «кругами нерезкости». Таким образом, один из факторов, определяющих качество объектива, это самая малая точка, которую он может образовать, или его «минимальный круг нерезкости». Максимально допустимый размер точки на изображении называется «допустимым кругом нерезкости».

Соотношение между идеальной фокальной точкой и допустимым кругом нерезкости и глубина резкости

Если известно гиперфокальное расстояние, то можно также использовать следующие формулы:
* ближняя точка ограничения расстояния =
гиперфокальное расстояние х съемочное расстояние/гиперфокальное расстояние + съемочное расстояние

Соответственно из этих правил вытекает следующее:
Если Вы хотите добиться максимальной глубины резкости используете небольшие фокусные расстояния (35 или 50мм например) прикрывайте до разумных пределов диафрагму, снимайте с относительно большого расстояния. (например 5 или 10 метров )

Область перед и позади фокальной плоскости, в которой изображение может быть сфотографировано как резкое изображение. Глубина фокуса одинакова по обе стороны фокальной плоскости (плоскости пленки) и может быть определена путем умножения минимального круга нерезкости на число F, независимо от фокусного расстояния объектива. В современных однообъективных зеркалках с автоматической фокусировкой процесс фокусировки осуществляется путем определения положения фокуса на плоскости изображения (плоскости пленки) при помощи датчика, который как оптически эквивалентен (увеличение 1:1) и расположен вне плоскости пленки, так и автоматически контролирует объектив, с тем чтобы ввести изображение объекта в область глубины фокуса.
Соотношение глубины фокуса и апертуры

Источник

Апертурный угол и числовая апертура оптического волокна

Измерение апертуры и потерь в соединениях строительных длин оптических кабелей

Апертурный угол и числовая апертура оптического волокна

Апертурным углом многомодового оптического волокна называется угол между оптической осью волокна и одной из образующих светового конуса, опадающего в торец волокна, при котором выполняется условие полного внутреннего отражения лучей на границе раздела «сердцевина-оболочка». Лучи, находящиеся внутри указанного конуса, представляют совокупность мод, направляемых волокном. Синус апертурного угла есть числовая апертура волокна. При определении числовой апертуры в качестве внешней среды берется воздух, который имеет коэффициент преломления n=1. В этих условиях величина апертурного угла апертуры зависят от значений коэффициентов преломления сердцевины волокна n1 и оболочки волокна n2.

image001

Рис.1. Лучевая картина на границе раздела оптических сред

На рис.1 показана модель распространения лучей на границе разделения двух оптических сред с коэффициентами преломления n1 и n2, причем n1 > n2. Падающий луч, который имеет угол падения φ1, в общем случае испытывает отражение под углом φ1 и преломление под углом φ2. При этом

image002(1)

Положив φ2 = 90°, имеем image003= 1, т.е. преломленный луч направлен вдоль границы раздела. Кроме того, его энергия имеет нулевое значение. Обозначив в данном случае φ1 = φ*, из (1) получаем:

sin φ* = image004(2)

При угле φ* луч в среду 2 не поступает и весь отражается в среду 1, т.е. происходит полное внутреннее отражение оптической энергии. Угол полного внутреннего отражения, определенный по (2), представляет собой критическую величину угла падения. Все лучи, которые имеют φ*

image008(5)

Преобразуя (5), получаем:

image009(6)

В кварцевых волокнах n1, n2 = 1,45 +1,50, поэтому можно записать:

где Δn – абсолютная величина разности коэффициентов преломления сердцевины и оболочки волокна.

Таким образом, если известна величина апертуры, то можно легко рассчитать значение Δn и обратно.

В градиентных волокнах апертурные свойства несколько сложнее; при смещении точечного источника с оси волокна величина апертурного угла изменяется. Однако в целом оказывается возможность применять определенные выше апертурные характеристики, используя в качестве величины n1 значение коэффициента преломления на оси волокна.

Как видно из (4) – (7), числовая апертура и апертурный угол волокна тем больше, чем больше величину имеет разность коэффициентов преломления Δn. Для примера, взяв Δn =0,01, с помощью (7) получаем А = 0,17. Волокна, имеющие апертуру не более 0,2, называются низкоапертурными волокнами; волокна, имеющие апертуру более 0,2, называются высокоапертурными волокнами. Поскольку А однозначно связано с Δn, то величина числовой апертуры волокна характеризует ряд его важных передаточных параметров, зависящих от разности коэффициентов преломления.

Чем больше числовая апертура, тем больше уширение импульсов из-за модовой дисперсии:

image010, с/км (8)

больше величина обобщенного параметра волокна:

image011(9)

больше количество направляемых волн:

N= image012(10)

меньше потери на изгибах:

Δаиз= image013, дБ (11)

С ростом апертуры уменьшаются потери энергии на вводе в волокно при использовании источников с широкой диаграммой направленности излучения.

В выражениях (8) – (11) использованы величины: с = 3·10 5 км/с, а – радиус сердцевины в мкм, dc и Rиз – диаметр сердцевины и радиус изгиба волокна (берутся в одной и той же размерности, например, мм).

Как следует из изложенного, высокоапертурные волокна обеспечивают сравнительно низкие потери на воде и сравнительно мало чувствительны к изгибам. Однако они имеют сравнительно низкую пропускную способность за счет большей модовой дисперсии. Поэтому высокоапертурные волокна применяются для передачи оптических сигналов на короткие расстояния, в пределах помещения или объекта. В оптических кабелях, предназначающихся для применения на сетях связи, используются низкоапертурные волокна.

Дата добавления: 2015-05-05 ; просмотров: 10266 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Праздники по дням и их значения
Adblock
detector