Принцип дуальности в оптике, радиометрии и светотехнике

• Автор: Гитин, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 356 с. : ил.

О Г Л А в Л Е Н И Е
ОПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ТЕРМИНОВ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ВОЛНОВАЯ ОПТИКА - ОПТИКА ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ
1.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОПТИКИ
1.2. к-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ
1.3. МЕТОД СТАЦИОНАРНОЙ ФАЗЫ
1.4. ИЗОПЛАНАРНОСТЬ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
1.5. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ОПТИКИ
ГЛАВА 2. ГАМИЛЬТОНОВА РАДИОМЕТРИЯ - ТЕОРИЯ КОГЕРЕНТНОСТИ
2.1. ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ РАДИОМЕТРИИ,
2.2. РАДИОМЕТРИЯ И ВЕКТОРНАЯ АЛГЕБРА
2.3. РАДИОМЕТРИЯ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ФОРМЫ
2.4. РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСТОЧНИКОВ .Л 4.
2.5. ГАМИЛЬТОНОВА РАДИОМЕТРИЯ
2.6. ФАЗОВЫЙ ОБъЕМ ПУЧКА СВЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ
2.7. ФУНКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВИГНЕРА
ГЛАВА 3, "МОДУЛЯТОРЫ-ФЙЛЫРЫ" и "МАТРИЦЫ ПРЕЛОМЛЕНИЯ-ПЕРЕНОСА"
3.1. ФУРЬЕ-ОПТИКА. МОДУЛЯТОРЫ I ФИЛЬТРЫ
3.2. МАТРИЧНАЯ ОПТИКА. МАТРИЦЫ ПРЕЛОМЛЕНИЯ И
ПЕРЕНОСА
3.3. ВОЛНОВАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭЙКОНАЛОВ ЗЕВДЕЛЯ
3.4. ВОЛНОВАЯ АБЕРРАЦИЯ И ЭЙКОНАЛЫ ЗЕВДЕЛЯ,
ГЛАВА 4. РАДИОМЕТРИЯ И301ШАНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ЛАМБЕРТОВА РАДИОМЕТРИЯ,
4.1. WDF Й30ПЛАНАРН0Й ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
4.2. СЛОЙ ОПТИЧЕСКИ ОДНОРОДНОЙ СРЕДЫ
4.3. ОБОБЩЕННЫЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ ФАКТОР
ГЛАВА 5, РАДИОМЕТРИЯ ОДНОРОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНЫХ СИСТЕМ
5.1. ГАБАРИТНЫЙ РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
5.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ В ПРОСТРАНСТВЕ ПРЕДМЕТОВ

Замечание I. Формирование изображения за счет
изменения формы индикатрисы
Замечание 2. Линейно-системный подход к процессу
формирования оптического изображения
5.3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ В ПРОСТРАНСТВЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ
5.4. СВЕТОСИЛА
5.5. РАДИОМЕТРЫ
5.5.1. РАДИОМЕТРЫ С ТЕЛЕЦЕНТРИЧЕСНОЙ ДИАФРАГМОЙ
5.5.2= РАДИОМЕТРЫ С ТЕЛЕЦЕНТРИЧЕСКОЙ й
ГАБАРИТНОЙ .ДИАФРАГМАМИ
5.5.3, РАДИОМЕТРЫ С ТЕЛЕЦЕНТРИЧЕСКОЙ И
ПОЛЕВОЙ ДИАФРАГМАМИ
ГЛАВА 6. ИНДИКАТРИСЫ ДИНАМИЧЕСКОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА
- СПЕКТРЫ АЧТ
6.1. МОДЕЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ТРАДИЦИОННОЙ РАДИОМЕТРИИ
6.2. МОДЕЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК НЕЛАМБЕРТОВОЙ РАДИОМЕТРИИ
7 Л. РАСФОКУСИРОВКА
7.2. РАССОГЛАСОВАНИЕ АПЕРТУР ВИДОИСКАТЕЛЯ
ЗЕРКАЛЬНОГО ФОТОАППАРАТА
7.3. РАССОГЛАСОВАНИЕ АПЕРТУР ОСВЕТИТЕЛЯ
И ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
ГЛАВА 8. ГЛАЗ НАБЛЮДАТЕЛЯ-ФОТОПРЙЕМНЖ КРЕЙГА,
8.1. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭФФЕКТА КРЕЙГА
8.2. ПЕРЕХОД ОТ ОЦЕНОК КАЧЕСТВА ИЗОБРАЖЕНИЯ К
ОЦЕНКАМ КАЧЕСТВА СИСТЕМ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
8.3. ПРИНЦИП ВЗАИМНОСТИ И КАЧЕСТВО ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ГЛАВА 9, СВЕТОТЕХНИКА
9.1, ВЫПРЯМЛЕНИЕ ЛУЧЕЙ" В ЗЕРКАЛАХ И ПРИЗМАХ
9.2. ПРИМЕНЕНИЕ ОРТОТОМИК В СВЕТОТЕХНИКЕ
9.2.1. Расчет зеркальных отражателей,
9.2.2. Расчет линзовой арматуры световых приборов
9.3. НИКРО- И МАКРОФАЦЕТИРОВАНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СИМВОЛОВ, ТЕРМИНОВ
О целью упрощения математических выкладок используются векторные обозначения :
Ч = (х.у) « К*" , р = !р , т>' I е ИГ
" ’ :< - у
Выражением чр г обозначим скалярное произведение,
и, следовательно, Ч а <£ + -Л , рг я гЯ + р2
Используем производные по векторным величинам
Г а <Э_ '] 3 Г в _ а_ *1
~ г * Ьу у ар — ь * Эр_ ]

и интегралы по векторным величинам
.січ в и -<Ьсау „ |...ф з |I ..ёрхс!р
;оли не оговорено особо, то интеграл берется от - « до + «

Широко используется сокращение
3_1 .(0?“ } = {т
плоскости функций с нормой

I в £.
| Оа да

дс( <Эс)
11т(ч >| Нч < оо > - пространство суммируемых на
м- я
! т (ч ) і СІЧ
и скалярным произведением
<т°|а|т> ж 1 |т’ (ц )&(Ч~Ч )т(ч>йч січ.
где в - положительно определенная функция с неограниченным носителем : эирр в = О?2

в_2(о? ) = {е: | §“ (ч гНч < оо > - пространство квадратично
интегрируемых на плоскости функций со скалярным произведением
|т> = |т° (ч )т (ч )с!ч и индуцированной им нормой |т{|,= У<Т |т>

Отмеченная асимптотическая двойственность преобразований Фурье (Ю) и Лежандра (16) позволяет утверждать, что поскольку импульсные характеристики оптической системы связаны с точечной импульсной характеристикой кдч.ч') вида (15,а) преобразованиями Фурье (13), то фазы этих характеристик с 15,ь-а) связаны с точечным эйконалом 3(ч,ч'> преобразованиями Лежандра (16) [32,33,383:
V (ч , р ' ) = Чр-(3(Ч, ч')> г 5(4, ч ' ) - ч'р' , (17,а)
У'(р,ч') = ‘ {8(ч. ч')> з 3(4, ч') + чр , (17,Ь)
Ч~*Р
Т(Р,Р') = <8(ч, Ч " ) > 3 3(4, Ч')~ч'р'+чр, (17, с)
Это позволяет интерпретировать фазы импульсных характеристик (15,Ъ~сП как "точечно-угловой" Ч(Ч,Р'), "угло-точечный"
'Гф.ч' > и "угловой" тгр,р') эйконалы соответственно. Естественным следствием преобразований Лежандра (16) являются дифференциальные свойства эйконалов (17):
ЭЗ эв (18,а)
р £?Ч' !
-ч ' эч _ ар' р ~ ЭЧ Эц ' (18,Ь)
р' _ ЭЧ' Эц' ЭЧ -Эр (18,с)
-ч' ат ~ Эр' ' 4 “ д Т Эр (18,(3)
Для запоминания знаков в уравнениях (17) и (18> также
удобно воспользоваться "квадратом" (14) [38,зэк
Ч V р' ,/т ч ч р 9 (19)
на каждой стороне которого нанесен эйконал, окруженный своими двумя независимыми переменными, а стрелки символизируют преобразование Лежандра.