ИЗОБРАЖЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЕ
картина, получаемая в результате действия оптической системы
на лучи, испускаемые объектом, и воспроизводящая контуры и детали объекта.
Практич. использование И. о. часто связано с изменением масштаба изображений
предметов и их проектированием на поверхность (киноэкран, фотоплёнку, фотокатод
и т. д.). Основой зрительного восприятия предмета является его И. о., спроектированное
на сетчатку глаза.
Макс, соответствие
изображения объекту достигается, когда каждая его точка изображается точкой.
Иными словами, после всех преломлений и отражений в оптич. системе лучи,
испущенные светящейся точкой, должны пересечься в одной точке. Однако это
возможно не при любом расположении объекта относительно системы. В случае,
напр., систем, обладающих осью симметрии (оптической осью), можно получить
точечные И. о. лишь тех точек, к-рые находятся на небольшом угловом удалении
от оси, в т. н. параксиальной области. Применение законов геометрической
оптики позволяет определить положение И. о. любой точки из параксиальной
области; для этого достаточно знать, где расположены кардинальные точки
системы.
Совокупность
точек, И. о. к-рых можно получить с помощью оптич. системы, образует пространство
объектов, а совокупность точечных изображений этих точек - пространство
изображений.
И. о. разделяют
на действительные и мнимые. Первые создаются сходящимися пучками лучей
в точках их пересечения. Поместив в плоскости пересечения лучей экран или
фотоплёнку, можно наблюдать на них действительное И. о. В др. случаях лучи,
выходящие из оптич. системы, расходятся, но если их мысленно продолжить
в противоположную сторону, они пересекутся в одной точке. Эту точку наз.
мнимым изображением точки-объекта; она не соответствует пересечению реальных
лучей, поэтому мнимое И. о. невозможно получить на экране или зафиксировать
на фотоплёнке. Однако мнимое И. о. способно играть роль объекта по отношению
к др. оптич. системе (напр., глазу или собирающей линзе), к-рая преобразует
его в действительное.
Оптич. объект
представляет собой совокупность светящихся собственным или отражённым светом
точек. Зная, как оптич. система изображает каждую точку, легко построить
и изображение объекта в целом.
И. о. действительных
объектов в плоских зеркалах - всегда мнимые (рис. а); в вогнутых зеркалах
и собирающих линзах они могут быть как действительными, так и мнимыми в
зависимости от удаления объектов от зеркала или линзы (рис. в, г). Выпуклые
зеркала и рассеивающие линзы дают только мнимые И. о. действительных объектов
(рис. б, д). Положение и размеры И. о. зависят от характеристик оптич..
системы и расстояния между нею и объектом (см. Увеличение оптическое).
Лишь в случае плоского зеркала И. о. по величине всегда равно объекту.
Образование
оптических изображений: о - мнимого изображения М' точки М в плоском зеркале;
б - мнимого изображения М' точки М в выпуклом сферическом зеркале; в -
мнимого изображения М' точки М и действительного изображения N' точки N
в вогнутом сферическом зеркале: г - действительного А' В' и мнимого M'N'
изображений предметов АВ и MN в собирающей линзе; д - мнимого изображения
M'N' предмета MN в рассеивающей линзе; i, j - углы падения лучей; i', j'
-углы отражения; С- центры сфер; F, F'-фокусы линз.
Если точка-объект
находится не в параксиальной области, то исходящие из неё и прошедшие через
оптич. систему лучи не собираются в одну точку, а пересекают плоскость
изображения в разных точках, образуя аберрационное пятно (см. Аберрации
оптических систем); размеры этого пятна зависят от положения точки-объекта
и конструкции системы. Безаберрационными (идеальными) оптич. системами,
дающими точечное изображение точки, являются только плоские зеркала. При
конструировании оптич. систем аберрации исправляют, т. е. добиваются, чтобы
аберрационные пятна рассеяния не ухудшали в заметной степени картины изображения;
однако полное уничтожение аберраций невозможно.
Следует отметить,
что сказанное выше строго справедливо лишь в рамках гео-метрич. оптики,
к-рая является хотя и достаточно удовлетворительным во многих случаях,
но всё-таки лишь приближённым способом описания явлений, происходящих в
оптич. системах. Только в геометрия, оптике, где отвлекаются от волновой
природы света и, в частности, не учитывают явления дифракции света, И.
о. светящейся точки можно считать точечным. Более детальное рассмотрение
микроструктуры И. о., принимающее ьо внимание волновую природу света, показывает,
что изображение точки даже в идеальной (безаберрационной) системе представляет
собой не точку, а сложную дифракционную картину (подробнее об этом см.
в ст. Разрешающая, способность оптических приборов).
Для оценки
качества И. о., получившей большое значение в связи с развитием фотографич.,
телевизионных и пр. методов, существенно распределение плотности световой
энергии в изображении. С этой целью используют особую характеристику -
контраст
где Еmin и
Еmах - наименьшее 
и наибольшее значения освещённости
в И. о. стандартного тест-объекта; за такой объект обычно принимают решётку,
яркость к-рой меняется по синусоидальному закону с частотой R (число периодов
решётки на мм). К зависит от К и направления штрихов решётки. Функция к(R)
наз. частотно-контрастной характеристикой. В идеальных системах k равен
нулю при R = 2A'/лямбда и более, где А' - числовая апертура системы в пространстве
изображений, X - длина волны света. Чем меньше k при заданной R, тем хуже
качество И. о. в данной системе.
Лит.: Тудоровский
А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., [ч.] 1, М.- Л., 1948, гл. S,
10, 14; Слюсарев Г. Г., Методы расчета оптических систем, 2 изд., Л., 1969.
Г. Г. Слюсарев.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я