Почему у зеркальных линз плохая контрастность?

Question

Я читал этот вопрос о зеркальных линзах, и ответы многому научили меня о зеркальных линзах. Для меня совершенно очевидно, почему у них пончик боке (центральная обструкция) и почему они имеют фиксированную диафрагму (радужную оболочку было бы трудно вставить в световой тракт), но совершенно не очевидно, почему зеркальная линза должна иметь плохой контраст .

Мне интересно, почему.

Answer 1

Потеря контраста происходит из-за центральной обструкции; то есть «дырка от бублика», которая блокирует прохождение света через центр линзы.

В ограниченном дифракцией телескопе или объективе функция рассеяния точки - в основном, изображение точечного источника, такого как звезда - представляет собой преобразование Фурье апертуры. Для круглой диафрагмы, как и у большинства объективов, это функция Bessel J1 , также известная как Jinc, или Airy диск :

Когда вы закрываете центр апертуры, превращая ее в пончик, преобразование Фурье изменяется таким образом, что передает энергию из центрального яркого пятна в первое кольцо. Эффект заключается в снижении контрастности изображения.

На этой веб-странице приведены примеры функции разброса точек для всех типов закрытых отверстий, поэтому вы можете четко видеть эффект.

Answer 2

Вопреки распространенному мифу, только локальное снижение контрастности (то есть резкость) вызвано центральной преградой и связанной с ней функцией разброса точек. Разница между преломляющей и зеркальной линзами заметна, но она не так велика.

Это легко проверить, поместив маленький черный кружок перед обычным объективом. Препятствие не размывает изображение , стиль зеркальной линзы.

Теперь, общая низкая контрастность или туманность, воспринимаемая как отличительная особенность зеркальной линзы, является результатом рассеяния света от зеркальных поверхностей. Обычные стеклянные линзы также рассеивают немного света, но в гораздо меньшей степени. Это как-то связано с физикой, связанной с отражением и преломлением поверхностей и покрытий, используемых на линзах и зеркалах, - но я не знаю деталей.