Mengapa lensa cermin memiliki kontras yang buruk?

19

Saya membaca pertanyaan ini di lensa cermin dan jawabannya mengajari saya banyak tentang lensa cermin. Cukup jelas bagi saya mengapa mereka memiliki donat bokeh (obstruksi sentral) dan mengapa mereka aperture tetap (iris akan sulit untuk dimasukkan ke jalur cahaya) tetapi sama sekali tidak jelas mengapa lensa cermin harus memiliki kontras yang buruk .

Saya bertanya-tanya mengapa.

optics mirror-lens Paul Cezanne
sumber

Jawaban:

25

Hilangnya kontras disebabkan oleh obstruksi sentral; yaitu, "lubang donat" yang menghalangi cahaya menembus bagian tengah lensa.

Dalam teleskop atau lensa terbatas difraksi, fungsi penyebaran titik — pada dasarnya gambar sumber titik, seperti bintang — adalah transformasi Fourier dari aperture. Untuk apertur melingkar, seperti kebanyakan lensa, ini adalah fungsi Bessel J1 , juga dikenal sebagai Jinc, atau disk Airy :

Disk yang lapang

Saat Anda menghalangi bagian tengah bukaan, mengubahnya menjadi donat, Fourier mengubah perubahan dengan cara yang memindahkan daya keluar dari titik terang pusat, ke cincin pertama. Efeknya adalah untuk menurunkan kontras gambar.

Halaman web ini memiliki contoh fungsi penyebaran titik untuk semua jenis lubang terhalang, sehingga Anda dapat melihat efeknya dengan jelas.

pemain coneslayer
sumber
2
Doh! Tentu saja, saya tahu itu. Saya memiliki teleskop pembiasan, pemantulan dan Catadioptric. Ketika saya mendapatkan refraktor besar pertama saya, saya diberitahu untuk mengharapkan peningkatan kontras. Saya lakukan, dan jelas untuk alasan yang sama. Terima kasih!
Paul Cezanne
1

Berlawanan dengan mitos populer, hanya penurunan kontras lokal (yaitu ketajaman) yang disebabkan oleh obstruksi sentral dan fungsi penyebaran titik yang terkait. Perbedaan antara lensa refraksi dan cermin dapat dideteksi tetapi tidak terlalu besar.

Ini dapat dengan mudah diverifikasi dengan menempatkan lingkaran hitam kecil di depan lensa biasa Anda. Obstruksi tidak akan menghapus gambar , gaya lensa cermin.

Sekarang, kontras rendah keseluruhan, atau kabut, yang dirasakan sebagai fitur pembeda dari lensa cermin adalah hasil dari hamburan cahaya dari permukaan cermin. Lensa kaca biasa juga menyebarkan sedikit cahaya tetapi pada tingkat yang jauh lebih sedikit. Ini ada hubungannya dengan fisika yang terkait dengan memantulkan dan membiaskan permukaan dan pelapis yang digunakan pada lensa dan cermin - tapi saya tidak tahu detailnya.

szulat
sumber