ฉันอ่านคำถามนี้เกี่ยวกับเลนส์กระจกและคำตอบสอนฉันมากมายเกี่ยวกับเลนส์กระจก ฉันค่อนข้างชัดเจนว่าทำไมพวกเขาถึงโดนัทโบเก้ (สิ่งกีดขวางกลาง) และทำไมพวกเขาถึงรูรับแสงคงที่ (ม่านตาจะยากที่จะแทรกลงในเส้นทางแสง) แต่ก็ไม่ชัดเจนเลยว่าทำไมเลนส์กระจกควรมีความแตกต่างที่ไม่ดี .
ฉันสงสัยว่าทำไม
คำตอบ:
การสูญเสียความคมชัดเกิดจากสิ่งกีดขวางส่วนกลาง นั่นคือ "หลุมของโดนัท" ที่กั้นแสงจากการผ่านจุดศูนย์กลางของเลนส์
ในกล้องโทรทรรศน์หรือเลนส์ที่มีการเลี้ยวเบน จำกัด ฟังก์ชันการกระจายจุดโดยทั่วไปคือภาพของแหล่งกำเนิดจุดเช่นดาว - คือการแปลงฟูริเยร์ของรูรับแสง สำหรับรูรับแสงแบบวงกลมเช่นเลนส์ส่วนใหญ่นี่คือฟังก์ชัน Bessel J1หรือที่เรียกว่า Jinc หรือดิสก์ Airy :
เมื่อคุณขัดขวางจุดกึ่งกลางของรูรับแสงให้เปลี่ยนเป็นโดนัทฟูเรียร์แปลงการเปลี่ยนแปลงในวิธีที่ถ่ายโอนพลังงานจากจุดสว่างกลางไปยังวงแหวนแรก ผลที่ได้คือลดความคมชัดของภาพ
หน้าเว็บนี้มีตัวอย่างของฟังก์ชั่นการกระจายจุดสำหรับรูรับแสงที่อุดตันทุกประเภทเพื่อให้คุณเห็นผลที่ชัดเจน
ตรงกันข้ามกับตำนานที่ได้รับความนิยมการลดลงของความคมชัดในท้องถิ่นเท่านั้น (เช่นความคมชัด) เกิดจากสิ่งกีดขวางส่วนกลางและฟังก์ชันการกระจายจุดที่เกี่ยวข้อง ความแตกต่างระหว่างการหักเหของแสงและเลนส์กระจกสามารถตรวจจับได้ แต่มันก็ไม่ใหญ่มาก
สามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายโดยการวางวงกลมสีดำเล็ก ๆ ไว้ด้านหน้าเลนส์ปกติของคุณ สิ่งกีดขวางจะไม่ชะล้างภาพสไตล์กระจกเลนส์
ตอนนี้ความคมชัดต่ำโดยรวมหรือ fogginess ถูกมองว่าเป็นคุณสมบัติที่แตกต่างของเลนส์กระจกเป็นผลมาจากการกระจายแสงจากพื้นผิวกระจก เลนส์แก้วปกติยังกระจายแสงบางส่วน แต่ก็น้อยกว่ามาก สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการสะท้อนและการหักเหพื้นผิวและการเคลือบที่ใช้กับเลนส์และกระจก - แต่ฉันไม่รู้รายละเอียด