Objektivy. Optická zařízení

Čočka je optická část, která je vyrobena z průhledného materiálu (optické sklo nebo plast) a má dva refrakční leštěné povrchy (plochý nebo sférický). Nejstarší čočka, kterou našli archeologové v Nimrudu, je stará asi 3000 let.

To naznačuje, že lidé od pradávna se zajímali o optiku a snažili se ji využít k vytvoření různých zařízení, která pomáhají v každodenním životě. Římská armáda používala čočky k zapálení ohně polních podmínkách, a císař Nero použil konkávní smaragd jako lék na svou krátkozrakost.

Postupem času se optika těsně začlenila do medicíny, což umožnilo vytvořit zařízení pro korekci zraku, jako jsou okuláry, brýle a kontaktní čočky. Samotné čočky jsou navíc hojně využívány v různé vysoce přesné technologii, která umožnila radikálně změnit představy člověka o okolním světě.

Co je čočka, jaké má vlastnosti a vlastnosti?

Jakákoli čočka v sekci může být reprezentována jako dva hranoly umístěné na sobě. Podle toho, na které straně jsou ve vzájemném kontaktu, se bude lišit i optický efekt čočky a také její vzhled (konvexní nebo konkávní).

Zvažte podrobněji, co je čočka. Vezmeme-li například kus běžného okenního skla, jehož okraje jsou rovnoběžné, dostaneme zcela nepatrné zkreslení viditelného obrazu. To znamená, že paprsek světla vstupující do skla se bude lámat a po průchodu druhou plochou a vstupu do vzduchu vrátí předchozí hodnotu úhlu s mírným posunem, který závisí na tloušťce skla. Ale pokud jsou skleněné roviny vůči sobě v úhlu (např. jako u hranolu), pak se paprsek, bez ohledu na jeho úhel, po dopadu na dané skleněné těleso láme a vystoupí na jeho základně. Toto pravidlo, které umožňuje řídit světelný tok, je základem všech objektivů. Stojí za zmínku, že všechny vlastnosti čoček a optických zařízení na nich založené.

Jaké jsou typy čoček ve fyzice?

Existují pouze dva hlavní typy čoček: konkávní a konvexní, nazývané také divergující a konvergující. Umožňují rozdělit paprsek světla nebo naopak koncentrovat jej do jednoho bodu v určité ohniskové vzdálenosti.

Konvexní čočka má tenké okraje a silnější střed, takže je lépe vidět
znázorněné jako dva hranoly spojené podstavami. Tato funkce vám umožňuje shromáždit všechny paprsky světla dopadající pod různými úhly do jednoho bodu ve středu. Právě tato zařízení Římané používali k zapálení ohně, protože soustředěné sluneční paprsky umožnily vytvořit velmi vysokou teplotu na malé ploše hořlavého předmětu.

V jakých zařízeních a k čemu se čočky používají?

Od pradávna lidé věděli, co je čočka. Tento detail byl použit v prvních sklenicích, které se objevily v 80. letech 13. století v Itálii. byly později vytvořeny dalekohledy, dalekohledy, dalekohledy a mnoho dalších přístrojů, které se skládaly z mnoha různých čoček a umožňovaly výrazně rozšířit možnosti lidského oka. Mikroskopy byly postaveny na stejných principech, což mělo významný dopad na rozvoj vědy jako celku.

První televizory byly vybaveny obrovskými čočkami, které zvětšovaly obraz.
z miniaturních obrazovek a umožnil podrobnější prozkoumání obrázku. Veškeré video a fotografické vybavení, počínaje úplně prvními přístroji, je vybaveno objektivy. Jsou instalovány v objektivu, aby operátor nebo fotograf mohl zaostřit nebo přiblížit/oddálit obraz v záběru.

Nejmodernější mobilní telefony mají fotoaparáty s automatickým ostřením, které používají miniaturní čočky, které vám umožňují pořizovat ostré snímky objektů, které jsou několik centimetrů nebo několik kilometrů od čočky zařízení.

Nezapomínejte ani na moderní vesmírné dalekohledy (např. Hubbleův) a laboratorní mikroskopy, které mají také vysoce přesné čočky. Tato zařízení dávají lidstvu možnost vidět to, co bylo dříve naší vizi nedostupné. Díky nim můžeme podrobněji studovat svět kolem nás.

Co je to kontaktní čočka a proč je potřeba?

Kontaktní čočky jsou malé, čiré čočky vyrobené z měkkých popř
tuhé materiály, které jsou určeny k nošení přímo na oku za účelem korekce vidění. Navrhl je Leonardo da Vinci v roce 1508, ale byly vyrobeny až v roce 1888. Zpočátku byly čočky vyráběny pouze z pevných materiálů, ale postupem času byly syntetizovány nové polymery, které umožnily vytvořit měkké čočky při každodenním používání téměř nepostřehnutelné.

Pokud si chcete koupit kontaktní čočky, přečtěte si článek, kde se dozvíte více o tomto zařízení.

Konkávně-konvexní čočka

Plankonvexní čočka

Charakteristika tenkých čoček

V závislosti na formách existují kolektivní(pozitivní) a rozptylování(negativní) čočky. Do skupiny sbíhavých čoček patří obvykle čočky, u kterých je střed tlustší než jejich okraje a do skupiny sbíhavých čoček jsou čočky, jejichž okraje jsou tlustší než střed. Je třeba poznamenat, že to platí pouze v případě, že index lomu materiálu čočky je větší než index lomu čočky životní prostředí. Pokud je index lomu čočky nižší, situace se obrátí. Například vzduchová bublina ve vodě je bikonvexní difuzní čočka.

Čočky se vyznačují zpravidla svou optickou mohutností (měřenou v dioptriích), neboli ohniskovou vzdáleností.

Pro sestavení optických zařízení s korigovanou optickou aberací (především chromatická, vlivem disperze světla, - achromáty a apochromáty) jsou důležité i další vlastnosti čoček / jejich materiálů, např. index lomu, disperzní koeficient, propustnost materiálu ve zvoleném optický rozsah.

Někdy jsou čočky/čočkové optické systémy (refraktory) speciálně navrženy pro použití v prostředích s relativně vysoký koeficient lom (viz imerzní mikroskop, imerzní kapaliny).

Typy čoček:
Shromáždění:
1 - bikonvexní
2 - plochý-konvexní
3 - konkávně-konvexní (pozitivní meniskus)
Rozptylování:
4 - bikonkávní
5 - plochý-konkávní
6 - konvexně-konkávní (negativní meniskus)

Nazývá se konvexně-konkávní čočka meniskus a může být kolektivní (zahušťuje se směrem ke středu) nebo rozptylové (směrem k okrajům se zahušťuje). Meniskus, jehož poloměry povrchu jsou stejné, má optickou mohutnost rovnou nule (používá se pro korekci disperze nebo jako krycí čočka). Čočky myopických brýlí jsou tedy obvykle negativní menisky.

Charakteristickou vlastností konvergující čočky je schopnost sbírat paprsky dopadající na její povrch v jednom bodě umístěném na druhé straně čočky.

Hlavní prvky čočky: NN - hlavní optická osa - přímka procházející středy kulových ploch omezující čočku; O - optický střed - bod, který se u bikonvexních nebo bikonkávních (se stejnými poloměry povrchu) čoček nachází na optické ose uvnitř čočky (v jejím středu).
Poznámka. Dráha paprsků je zobrazena jako v idealizované (ploché) čočce, bez indikace lomu na reálném fázovém rozhraní. Navíc je zobrazen poněkud přehnaný obraz bikonvexní čočky.

Pokud je světelný bod S umístěn v určité vzdálenosti před spojnou čočkou, pak paprsek světla nasměrovaný podél osy projde čočkou, aniž by se lámal, a paprsky, které neprocházejí středem, se budou lámat směrem k optice. osu a protínají se na ní v nějakém bodě F, který a bude obrazem bodu S. Tento bod se nazývá konjugované ohnisko, nebo jednoduše zaměřit se.

Dopadá-li na čočku světlo z velmi vzdáleného zdroje, jehož paprsky lze znázornit jako pohybující se v rovnoběžném paprsku, pak při výstupu z čočky se paprsky lámou pod větším úhlem a bod F se bude pohybovat na optickém osa blíže k objektivu. Za těchto podmínek se nazývá průsečík paprsků vycházejících z čočky hlavní zaměření F ', a vzdálenost od středu objektivu k hlavnímu ohnisku - hlavní ohnisková vzdálenost.

Paprsky dopadající na rozbíhavou čočku se při výstupu z čočky budou lámat směrem k okrajům čočky, to znamená, že se rozptýlí. Pokud tyto paprsky pokračují v opačném směru, než je znázorněno na obrázku tečkovanou čarou, pak se budou sbíhat v jednom bodě F, který bude zaměřit se tento objektiv. Toto zaměření bude imaginární.

Zdánlivé ohnisko divergenční čočky

To, co bylo řečeno o ohnisku na hlavní optické ose, platí stejně pro případy, kdy je obraz bodu umístěn na vedlejší nebo nakloněné optické ose, tj. přímce procházející středem čočky pod úhlem k hlavní. optická osa. Nazývá se rovina kolmá k hlavní optické ose, která se nachází v hlavním ohnisku čočky hlavní ohnisková rovina, a v konjugovaném ohnisku - jen ohnisková rovina.

Sběrné čočky mohou být namířeny k předmětu libovolnou stranou, v důsledku čehož mohou být paprsky procházející čočkou sbírány z jedné nebo z druhé její strany. Objektiv má tedy dvě ohniska - přední a zadní. Jsou umístěny na optické ose na obou stranách čočky v ohniskové vzdálenosti od středu čočky.

Snímání tenkou spojnou čočkou

Při popisu vlastností čoček byl uvažován princip konstrukce obrazu svítícího bodu v ohnisku čočky. Paprsky dopadající na čočku zleva procházejí jejím zadním ohniskem a paprsky dopadající zprava procházejí předním ohniskem. Je třeba poznamenat, že u divergentních objektivů je naopak zadní ohnisko umístěno před objektivem a přední je za ním.

Sestavení obrazu objektů určitého tvaru a velikosti pomocí čočky získáme takto: řekněme přímka AB je objekt umístěný v určité vzdálenosti od čočky, výrazně přesahující její ohniskovou vzdálenost. Z každého bodu předmětu čočkou projde nesčetné množství paprsků, z nichž pro názornost je na obrázku schematicky znázorněn průběh pouze tří paprsků.

Tři paprsky vycházející z bodu A projdou čočkou a protnou se ve svých příslušných úběžných bodech na A 1 B 1 a vytvoří obraz. Výsledný obrázek je platný a vzhůru nohama.

V tomto případě byl obraz získán v konjugovaném ohnisku v nějaké ohniskové rovině FF, poněkud vzdálené od hlavní ohniskové roviny F'F', procházející paralelně s ní přes hlavní ohnisko.

Pokud je objekt v nekonečné vzdálenosti od čočky, pak je jeho obraz získán v zadním ohnisku čočky F' platný, vzhůru nohama a snížena do podobného bodu.

Pokud je objekt blízko objektivu a je ve vzdálenosti větší než dvojnásobek ohniskové vzdálenosti objektivu, jeho obraz bude platný, vzhůru nohama a snížena a bude umístěn za hlavním ohniskem v segmentu mezi ním a dvojitou ohniskovou vzdáleností.

Pokud je objekt umístěn na dvojnásobnou ohniskovou vzdálenost objektivu, pak je výsledný obraz na druhé straně objektivu ve dvojnásobné ohniskové vzdálenosti od objektivu. Obraz je získán platný, vzhůru nohama a stejné velikosti předmět.

Pokud je objekt umístěn mezi přední ohnisko a dvojitou ohniskovou vzdálenost, bude snímek pořízen za dvojnásobnou ohniskovou vzdáleností a bude platný, vzhůru nohama a zvětšený.

Pokud je objekt v rovině předního hlavního ohniska čočky, pak paprsky, které projdou čočkou, půjdou paralelně a obraz lze získat pouze v nekonečnu.

Pokud je objekt umístěn ve vzdálenosti menší, než je hlavní ohnisková vzdálenost, pak paprsky opustí čočku v divergentním paprsku, aniž by se kdekoli protínaly. Výsledkem je obrázek imaginární, Přímo a zvětšený, tedy v tomto případě čočka funguje jako lupa.

Je snadné vidět, že když se objekt přiblíží z nekonečna k přednímu ohnisku čočky, obraz se vzdaluje od zadního ohniska a když objekt dosáhne roviny předního ohniska, je od ní v nekonečnu.

Tento vzorec má v praxi velký význam. různé druhy fotografické práce je tedy pro určení vztahu mezi vzdáleností od objektu k objektivu a od objektivu k obrazové rovině nutné znát hlavní složení čočky.

Složení tenké čočky

Vzdálenosti od bodu objektu ke středu čočky a od bodu obrazu ke středu čočky se nazývají konjugované ohniskové vzdálenosti.

Tyto veličiny jsou na sobě závislé a jsou určeny vzorcem tzv vzorec pro tenké čočky:

kde je vzdálenost od čočky k předmětu; - vzdálenost od objektivu k obrazu; je hlavní ohnisková vzdálenost objektivu. V případě tlusté čočky zůstává vzorec nezměněn pouze s tím rozdílem, že vzdálenosti se neměří od středu čočky, ale od hlavních rovin.

K nalezení jedné nebo druhé neznámé veličiny se dvěma známými se používají následující rovnice:

Je třeba poznamenat, že znaky množství u , proti , F jsou zvoleny na základě následujících úvah - pro reálný obraz ze skutečného předmětu v konvergující čočce - jsou všechny tyto veličiny kladné. Pokud je obraz imaginární - vzdálenost k němu je brána záporná, pokud je objekt imaginární - vzdálenost k němu je záporná, pokud je čočka divergentní - ohnisková vzdálenost je záporná.

Měřítko obrázku

Měřítko obrazu () je poměr lineárních rozměrů obrazu k odpovídajícím lineárním rozměrům objektu. Tento poměr lze nepřímo vyjádřit jako zlomek , kde je vzdálenost od čočky k obrazu; je vzdálenost od objektivu k objektu.

Zde je redukční faktor, tj. číslo, které ukazuje, kolikrát jsou lineární rozměry obrazu menší než skutečné lineární rozměry objektu.

V praxi výpočtů je mnohem pohodlnější vyjádřit tento poměr pomocí nebo , kde je ohnisková vzdálenost objektivu.

.

Výpočet ohniskové vzdálenosti a optické mohutnosti objektivu

Čočky jsou symetrické, to znamená, že mají stejnou ohniskovou vzdálenost bez ohledu na směr světla - vlevo nebo vpravo, což však neplatí pro jiné charakteristiky, jako jsou aberace, jejichž velikost závisí na tom, na které straně čočka je otočena směrem ke světlu.

Kombinace více objektivů (centrovaný systém)

Čočky lze vzájemně kombinovat a vytvářet tak složité optické systémy. Optická mohutnost soustavy dvou čoček lze nalézt jako prostý součet optických mohutností každé čočky (za předpokladu, že obě čočky lze považovat za tenké a jsou umístěny blízko sebe na stejné ose):

.

Pokud jsou čočky umístěny v určité vzdálenosti od sebe a jejich osy se shodují (systém libovolného počtu čoček s touto vlastností se nazývá centrovaný systém), pak lze jejich celkovou optickou mohutnost zjistit s dostatečnou mírou přesnosti z následující výraz:

,

kde je vzdálenost mezi hlavními rovinami čoček.

Nevýhody jednoduché čočky

V moderních fotografických zařízeních jsou kladeny vysoké nároky na kvalitu obrazu.

Obraz daný jednoduchým objektivem pro řadu nedostatků tyto požadavky nesplňuje. Odstranění většiny nedostatků je dosaženo vhodným výběrem řady čoček ve centrovaném optickém systému - objektivu. Snímky pořízené s jednoduché čočky, mají různé nevýhody. Nevýhody optických systémů se nazývají aberace, které se dělí na následující typy:

  • Geometrické aberace
  • Difrakční aberace (tato aberace je způsobena jinými prvky optického systému a nemá nic společného s objektivem samotným).

Čočky se speciálními vlastnostmi

Čočky z organického polymeru

Kontaktní čočky

křemenné čočky

Silikonové čočky

Křemík kombinuje ultra vysokou disperzi s nejvyšším absolutním indexem lomu n=3,4 v IR oblasti a úplnou opacitou ve viditelném spektru.

Průhledná těla s alespoň jedním zakřiveným povrchem se nazývají čočky. Nejčastěji se jedná o čočky, které jsou symetrické kolem optické osy. Optické vlastnosti čočky závisí na poloměru a typu zakřivení.

spojná čočka

Konvexní neboli sbíhavé čočky mají střed silnější než okraje. Paralelní paprsek světla, např. Sluneční paprsek, padá na konvexní čočka. Čočka shromažďuje paprsek světla v ohnisku F. Vzdálenost od střední roviny k ohnisku se nazývá ohnisková vzdálenost čočky f. Čím kratší je, tím větší je optická mohutnost čočky. Tato síla se měří v dioptriích.

Vezměte si objektiv s ohniskovou vzdáleností 0,5 metru. Potom se optická mohutnost čočky rovná jedné dělené ohniskovou vzdáleností: 1/0,5 m = 2 dioptrie.

divergenční čočka

Konkávní nebo divergentní čočky jsou ty čočky, které mají silnější okraj než střed.

V tomto případě bude paralelní paprsek světla rozptýlen. V tomto případě se bude zdát, že paprsek světla vychází z jednoho bodu, který se nazývá pomyslné ohnisko. Ohnisková vzdálenost v tomto případě bude záporná, a tudíž i optická mohutnost divergenční čočky bude záporná.

Vezměte si objektiv s ohniskovou vzdáleností -0,25 metru. Potom bude optická mohutnost rovna: 1 / -0,25 = -4 dioptrie.


Princip konstrukce obrazu pomocí spojky

Konvergující čočka vytváří skutečný obraz. Jen to bude obrácené vzhůru nohama.

Pokud chceme získat přesnější obrázek, pak se znalostí délky ohniska můžeme tento obrázek vytvořit. K tomu potřebujeme tři paprsky.

Paprsek šířící se rovnoběžně s optickou osou, lámaný v čočce a procházející ohniskem, se nazývá paralelní paprsek.

Paprsek procházející středem čočky se nazývá hlavní paprsek. On se nezlomí.

Paprsek, který prochází před čočkou ohniskem a poté se šíří rovnoběžně s optickou osou, se nazývá ohniskový paprsek. V místě, kde se všechny tři paprsky protínají, bude obraz nejčistší.

Pokud je vzdálenost od předmětu k čočce velmi velká, pak bude vzdálenost od obrazu tohoto předmětu k čočce mnohem menší, tzn. obraz se zmenší.

Pokud je vzdálenost od objektu dvojnásobek ohniskové vzdálenosti, pak bude mít obraz stejnou velikost jako samotný objekt a bude mít dvojnásobek ohniskové vzdálenosti za objektivem.

Pokud objekt přiblížíme k ohnisku, pak získáme zvětšený obraz umístěný ve velké vzdálenosti na druhé straně objektivu.

Pokud je objekt přímo zaostřený nebo ještě blíže k objektivu, získáme neostrý obraz.

Každý ví, že fotografický objektiv se skládá z optických prvků. Většina fotografických objektivů používá jako takové prvky čočky. Čočky ve fotografické čočce jsou umístěny na hlavní optické ose a tvoří optické schéma čočky.

Optická sférická čočka - je to průhledný homogenní prvek, ohraničený dvěma kulovými nebo jednou kulovou a druhou rovnou plochou.

V moderních fotografických objektivech jsou široce používány také asférickýčočky, jejichž povrchový tvar se liší od koule. V tomto případě mohou existovat parabolické, válcové, torické, kuželové a jiné zakřivené plochy, jakož i rotační plochy s osou symetrie.

Materiálem pro výrobu čoček mohou být různé druhy optického skla, ale i průhledné plasty.

Celou řadu sférických čoček lze redukovat na dva hlavní typy: Shromáždění(nebo pozitivní, konvexní) a Rozptylování(nebo negativní, konkávní). Sbíhavé čočky ve středu jsou tlustší než na okrajích, naopak difuzní čočky ve středu jsou tenčí než na okrajích.

V konvergujících čočkách jsou paralelní paprsky procházející skrz čočku zaostřeny v jednom bodě za čočkou. U divergentních čoček jsou paprsky procházející čočkou rozptylovány do stran.


nemocný. 1. Sběrné a divergentní čočky.

Pouze pozitivní čočky mohou vytvářet obrazy objektů. V optických systémech, které poskytují skutečný obraz (zejména čočky), lze divergenční čočky používat pouze společně s kolektivními čočkami.

Podle tvaru průřezu se rozlišuje šest hlavních typů čoček:

  1. bikonvexní sbíhavé čočky;
  2. plankonvexní sbíhavé čočky;
  3. konkávně-konvexní konvergující čočky (menisky);
  4. bikonkávní difuzní čočky;
  5. plankonkávní difuzní čočky;
  6. konvexně-konkávní difuzní čočky.

nemocný. 2. Šest typů sférických čoček.

Kulové plochy čočky mohou mít různé zakřivení(stupeň konvexnosti / konkávnosti) a různé axiální tloušťka.

Podívejme se na tyto a některé další pojmy podrobněji.

nemocný. 3. Prvky bikonvexní čočky

Na obrázku 3 můžete vidět vytvoření bikonvexní čočky.

  • C1 a C2 jsou středy kulových ploch ohraničujících čočku, nazývají se středy zakřivení.
  • R1 a R2 jsou poloměry kulových ploch čočky resp poloměry zakřivení.
  • Nazve se přímka spojující body C1 a C2 hlavní optická osačočky.
  • Nazývají se průsečíky hlavní optické osy s plochami čočky (A a B). vrcholy čočky.
  • Vzdálenost od bodu A do té míry B volala tloušťka axiální čočky.

Pokud rovnoběžný paprsek světelných paprsků směřuje k čočce z bodu ležícího na hlavní optické ose, pak se po průchodu skrz něj shromáždí v bodě F, která je také na hlavní optické ose. Tento bod se nazývá hlavní zaměřeníčočky a vzdálenost F od objektivu do tohoto bodu - hlavní ohnisková vzdálenost.

nemocný. 4. Hlavní ohnisko, hlavní ohnisková rovina a ohnisková vzdálenost objektivu.

Letadlo MN kolmá k hlavní optické ose a procházející hlavním ohniskem se nazývá hlavní ohnisková rovina. Zde se nachází fotocitlivá matrice nebo fotocitlivý film.

Ohnisková vzdálenost čočky přímo závisí na zakřivení jejích konvexních ploch: čím menší jsou poloměry zakřivení (tj. čím větší je vyboulení), tím kratší je ohnisková vzdálenost.

Na rozdíl od prizmatických a jiných difuzorů se čočky ve svítidlech téměř vždy používají pro bodové osvětlení. Optické systémy využívající čočky se zpravidla skládají z reflektoru (reflektoru) a jedné nebo více čoček.

Sbíhavé čočky směrují světlo ze zdroje umístěného v ohnisku do paralelního paprsku světla. Zpravidla se používají v osvětlovacích konstrukcích společně s reflektorem. Reflektor usměrňuje světelný tok ve formě paprsku správným směrem a čočka světlo koncentruje (sbírá). Vzdálenost mezi spojnou čočkou a světelným zdrojem je obvykle proměnná, což umožňuje nastavení úhlu.

Soustava zdroje světla a spojky (vlevo) a podobná soustava zdroje a Fresnelovy čočky (vpravo). Úhel světelného toku lze měnit změnou vzdálenosti mezi čočkou a světelným zdrojem.

Fresnelovy čočky se skládají ze samostatných soustředných segmentů ve tvaru prstence, které spolu sousedí. Své jméno dostaly na počest francouzského fyzika Augustina Fresnela, který jako první navrhl a uvedl do praxe takový design v majákových svítidlech. Optický efekt těchto čoček je srovnatelný s tradičními čočkami podobného tvaru nebo zakřivení.

Fresnelovy čočky však mají řadu výhod, díky kterým nacházejí široké uplatnění v návrzích osvětlení. Zejména jsou mnohem tenčí a levnější na výrobu než spojky. Designéři Francisco Gomez Paz a Paolo Rizzatto neopomněli využít těchto vlastností při práci na zářivé a kouzelné modelové řadě.

Vyrobené z lehkého a tenkého polykarbonátu, „listy“ Hope, jak je nazývá Gomez Paz, nejsou ničím jiným než tenkými a velkými difuzními Fresnelovými čočkami, které vytvářejí magickou, jiskřivou a objemnou záři potažením polykarbonátovým filmem s texturou mikrohranolů.

Paolo Rizzatto popsal projekt takto:
„Proč křišťálové lustry ztratily svůj význam? Protože jsou příliš drahé, velmi náročné na manipulaci a výrobu. Samotný nápad jsme rozložili na komponenty a každý z nich zmodernizovali.“

Zde je to, co o tom řekl kolega:
„Před několika lety upoutaly naši pozornost úžasné možnosti Fresnelových čoček. Jejich geometrické vlastnosti umožňují získat stejné optické vlastnosti jako běžné čočky, ale na zcela rovném povrchu okvětních lístků.

Použití Fresnelových čoček k vytvoření tak jedinečných produktů, spojujících skvělý designový projekt s moderními technologickými řešeními, je však stále vzácné.

Takové čočky jsou široce používány v jevištním osvětlení s bodovými světly, kde umožňují vytvořit nerovný světelný bod s měkkými okraji, dokonale splývající s celkovou světelnou kompozicí. V dnešní době se rozšířily i v architektonických světelných schématech v případech, kdy je vyžadováno individuální nastavení úhlu světla, kdy se může měnit vzdálenost mezi osvětlovaným objektem a lampou.

Optický výkon Fresnelovy čočky je omezen tzv. chromatickou aberací, která se tvoří na spojích jejích segmentů. Kvůli tomu se na okrajích obrázků objektů objevuje duhový okraj. Skutečnost, že se zdánlivě chybná vlastnost objektivu stala ctností, opět podtrhuje sílu inovativního myšlení autorů a jejich smysl pro detail.

Světelný design majáku pomocí Fresnelových čoček. Na obrázku je dobře patrná prstencová struktura čočky.

Projekční systémy se skládají buď z eliptického reflektoru nebo z kombinace parabolického reflektoru a kondenzoru usměrňujícího světlo na kolimátor, který lze doplnit i optickým příslušenstvím. Poté se světlo promítne na rovinu.

Systémy bodových světel: Rovnoměrně osvětlený kolimátor (1) směruje světlo přes systém čoček (2). Vlevo - parabolický reflektor, s vysoké hodnocení světelný výkon, vpravo - kondenzátor, který umožňuje dosáhnout vysokého rozlišení.

Velikost obrazu a úhel světla je určen vlastnostmi kolimátoru. Jednoduché závěsy nebo irisové clony tvoří světelné paprsky různé velikosti. Obrysové masky lze použít k vytvoření různých obrysů světelného paprsku. Loga nebo obrázky můžete promítat pomocí gobo objektivu s natištěnými kresbami.

V závislosti na ohniskové vzdálenosti čoček lze zvolit různé úhly světla nebo velikost obrazu. Na rozdíl od svítidel využívajících Fresnelovy čočky je zde možné vytvářet světelné paprsky s jasnými obrysy. Měkkých kontur lze dosáhnout posunutím ohniska.

Příklady volitelného příslušenství (zleva doprava): čočka pro vytvoření širokého paprsku světla, tvarovaná čočka, která paprsku dodá oválný tvar, drážkovaný deflektor a „voštinová čočka“ pro snížení odlesků.

Stupňovité čočky převádějí světelné paprsky tak, že jsou někde mezi „plochým“ světlem Fresnelovy čočky a „tvrdým“ světlem plankonvexní čočky. U stupňovitých čoček je zachován konvexní povrch, na straně rovného povrchu jsou však vytvořena stupňovitá vybrání tvořící soustředné kruhy.

Přední části stupňů (nástupů) soustředných kruhů jsou často neprůhledné (buď přelakované nebo mají štípaný matný povrch), což umožňuje odříznout rozptýlené záření lampy a vytvořit paprsek rovnoběžných paprsků.

Fresnelovy reflektory tvoří nerovný světelný bod s měkkými okraji a mírným aureolem kolem bodu, což usnadňuje smíchání s jinými světelnými zdroji a vytváří přirozený světelný vzor. Proto se v kině používají Fresnelovy reflektory.

Projektory s plankonvexní čočkou tvoří oproti projektorům s Fresnelovou čočkou jednotnější bod s méně výrazným přechodem na okrajích světelného bodu.

Navštivte náš blog, kde se dozvíte nové věci o svítidlech a designu osvětlení.


Horní