от:Отец Никонот:miope
Не является. Плоский кусок стекла сдвигает фокус оптической системы (если не ошибаюсь, на x*(n-1)/n, где x - толщина стекла, а n - показатель преломления), но не изменяет фокусного расстояния.Подробнее
Плоскопараллельная пластина характерна тем, что луч света, падающий на нее под неким углом, выходит с нее под тем же углом.
Рассмотрим пучок света, падающий на пластину. Пластина конечной толщины (не бесконечно тонкая), угол падения лучей пучка не мал. Далее, к примеру:
Луч 1 падает на пластину под углом а1 на расстоянии х1 от оптического центра
Луч 2 падает на пластину под углом а2 на расстоянии х2 от оптического центра
Луч 3 падает на пластину под углом а3 на расстоянии х3 от оптического центра
и т.д.
Что на выходе?
Луч 1 падает на пластину под углом а1 на расстоянии y1 от оптического центра
Луч 2 падает на пластину под углом а2 на расстоянии y2 от оптического центра
Луч 3 падает на пластину под углом а3 на расстоянии y3 от оптического центра
Для того, чтобы эти 3 луча сходились необходимо, чтобы х1/х2/х3 было пропорционально у1/у2/у3. По закону преломления (tg(a)/tg(b)=n1/n2 ) это будет выполнено только при условии, что угол падения пропорционален тангенсу угла наклона луча (величина сдвига h=(n1/n2)*d*tg(a), где d - толщина пластины, a - угол падения). Это справедливо только при условии, что угол падения лучей мал, что тангенс угла можно заменить самим углом (Первый член в ряду МакЛорена для тангенса и синуса - это сам угол). В общем случае это не так, поэтому теоретически такая пластина может ИМЕННО СБИТЬ фокусировку (читай - замылить), а отнюдь не сдвинуть ее.
Считать практически эту величину ЛЕНЬ - в любом случае надо знать толщину фильтра, коэффициент его преломления и угол падения лучей....Подробнее
Хорошо, сейчас посчитаем.
Есть луч, идущий под углом a к оптической оси. На рсстоянии x от центра он падает на плоскую стеклянную пластину шириной d с показателем преломления n (без потери общности бюдем считать показатель преломления воздуха равным 1). Заметим, что если бы пластины не было, то он пересек бы оптическую ось на расстоянии R, поэтому
h = R * tg a
Внутри пластины он пошел под углом b, причем
sin b = (sin a)/n
(Если Вы не возражаете, я буду пользоваться старомодной версией закона Снелля, с синусами).
Вышел этот луч из пластины на высоте
h' = h - d * tg b
и пересек оптическую ось в точке
R' = d + h'/ tg a = d + (h - d * tg b) / tg a = d + R - d * tg b / tg a
Сдивг фокуса, таким образом, составил
R' - R = d * (1 - tg b / tg a) = d * (1 - sin b * cos a / cos b * sin a) = d * (1 - cos a / n * cos b)
Для параксиальных лучей cos a/cos b равно 1, так что сдвиг составляет d * (1 - 1/n) = d * (n-1) /n, о чем я уже писал ранее. Эта величина не так мала, о чем я тоже ранее писал, и может привести к заметной дефокусировке (пятно диаметром 230 микрон будет иметь размер в 40 пикселей).
В случае широких пучков, действительно, будет наблюдаться сферическая аберрация, которую несложно оценить. Посмотрим, на каком расстоянии от параксиального фокуса находится маргинальный:
Delta = d * (1 - cos a / n * cos b) - d * (1 - 1/n) = d * (1/n - cos a / n * cos b) = d/n * (1 - cos a / cos b)
cos b положительный, так что мы вполне вправе считать его равным корню из 1 - sin b * sin b, или корню из 1 - sin a * sin a / n * n. Итак,
Delta = d/n * (1 - n cos a / корень(n*n - sin a * sin a))
При f/2.8 угол маргинального луча составляет 10 градусов. При показателе преломления 1.5 сферическая аберрация составит 5.58 микрон на каждый погонный миллиметр стеклянной пластины, а при n=2 она будет около 5.72 микрон на миллиметр.
При том, что на таких диафрагмах собственная сферическая аберрация объектива может и нескольких миллиметров достигать (тем более у зума), говорить о 5 или 10 или даже 15 микронах дополнительной сф. аб. просто абсурдно.
