Объем дисциплины и виды учебной работы
Введение
ООП по направлению 11.04.01
ООП по направлению 11.04.01
Фрагмент базового учебного плана по направлению подготовки 11.04.01
ПС - Специалист по НИОКР
Функциональная карта вида профессиональной деятельности
ПС – инженер-радиоэлектронщик
Информационные ресурсы по дисциплине
Сайты Интернета
Нормативные документы на ОЭП и С
ГОСТ 7601-78 (заменен на ГОСТ 26148-84)
ГОСТ 8.654-2016 ГСИ. Фотометрия. Термины и определения (взамен ГОСТ 26148-84)
ГОСТ 26148-84 (заменен на ГОСТ 8.654-2016)
ГОСТ 8.654-2016 Государственная система обеспечения единства измерений. Фотометрия. Термины и определения
ГОСТ 8.654-2016 Государственная система обеспечения единства измерений. Фотометрия. Термины и определения
Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов: Учебное пособие. – СПб.: Лань,2010. -704с.
Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: учебник / Ю.Г. Якушенков - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос,
Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: учебник / Ю.Г. Якушенков - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос,
Якушенков Ю.Г. Основы оптико-электронного приборостроения. Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос, 2013. – 376 с.
Учебные пособия
Учебные пособия
Учебные пособия
Оптико-электронные приборы и системы: определение, обобщенные схемы и методы работы
Оптико-электронные приборы и системы
Шкала электромагнитных волн
ГОСТ Р 55704-2013  Источники света электрические. Термины и определения
Основные свойства световых полей
Обобщенная схема работы ОЭС (Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: учебник . - М.: Логос, 2011. - 568 с.)
Обобщенная схема работы оптико-электронного прибора (Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов: Учебное
Система дистанционного действия «ОЭС – объект» (ИКС – инфракрасная система)
Классификация оптико-электронных приборов и систем (Тымкул В.М. Оптико-электронные приборы и системы. Теория и методы
Общая структура программно-алгоритмического обеспечения оптико-электронной системы, обеспечивающего решение задач обнаружения и
ОАО «Научно-исследовательская корпорация «Системы прецизионного приборостроения»
Ермолаева Е.В., Зверев В.А., Филатов А.А. Адаптивная оптика. – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – 297 с.
Ермолаева Е.В., Зверев В.А., Филатов А.А. Адаптивная оптика. – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – 297 с.
 Адаптивная  оптическая система, установленная на телескопе траекторных измерений АОЛЦ, предназначена для получения детальных
Оптико-локационная станция ОЛС-35 (для самолета Су-35)
Структурная схема ОЭС
Оптические свойства атмосферы
Обобщенное представление о формировании сигнала на входе ОЭС
Зуев В.Е. Прозрачность атмосферы для видимых и инфракрасных лучей. – М.: Советское радио, 1966.
Высоты, достигая которых при вертикальном падении солнечный поток ослабляется в е раз 
«Окна прозрачности» земной атмосферы в области спектра 350-4200 нм
«Окно прозрачности» в области спектра 8000-12000 нм. (Коэффициент пропускания солнечного излучения в этом «окне» колеблется в
Основные методы дистанционного зондирования окружающей среды
Геометрическая оптика
Оптическая система (черный ящик)
ГОСТ 7427-76 Геометрическая оптика. Термины, определения и буквенные обозначения
Основные законы оптики
Явление полного внутреннего отражения
Элементы ОЭП. Линзы
Элементы ОЭП. Линзы
Формула тонкой линзы
Фокусное расстояние линзы
Ход лучей в тонкой линзе
Ход лучей в системе линз (Ход лучей в системе линз строится теми же методами, что и для одиночной линзы )
Объективы ОЭС
ГОСТ 4.460-86 Система показателей качества продукции. Объективы. Номенклатура показателей
Грамматин А.П., Романова Г.Э., Балаценко О.Н. Расчет и автоматизация проектирования оптических систем. Учебное пособие. – СПб:
Зависимость углов обзора от фокусного расстояния объектива и размера матрицы
Оптические схемы фотографических объективов
Объективы с постоянной диафрагмой с установочной резьбой М12
Объектив (патент РФ № 2451312)
Четырехлинзовый объектив (Патент РФ № 2412455)
Светосильный объектив для инфракрасной области спектра (Патент РФ № 2449327)
Основные характеристики объектива
ГОСТ 7427-76 Геометрическая оптика. Термины, определения и буквенные обозначения
Стандарты на методы измерения основных параметров объективов
Фокусное расстояние объектива и угол обзора
Связь между углом поля зрения и фокусным расстоянием объектива f определяется выражением:
Истинные пропорции между размерами наиболее распространённых матриц и стандартным плёночным кадром
Относительный размер диафрагмы к фокусному расстоянию объектива
Классификация аберраций
Двояковыпуклая линза
Сферическая аберрация
Определение и основные свойства функции рассеяния точки
Функция рассеяния точки  (ФРТ, point spread function, PSF) 
Разрешающая способность оптической системы
Исследование качества изображения оптических систем
Тест-объект (Звезды Сименса)
Тарасов В.В., Торшина И.П., Якушенков Ю. Г. Современные проблемы оптотехники: учебное пособие. — М.: МИИГАиК, 2014. – 82 с.
Тарасов В.В., Торшина И.П., Якушенков Ю. Г. Современные проблемы оптотехники: учебное пособие. — М.: МИИГАиК, 2014.
Приложение 1
МОЭС-350
МОЭС-408
EOST - 46
Тепловизионная камера на основе КРТ-матрицы
Учебное задание
Список литературы
Список литературы (продолжение)
Список литературы (продолжение)
Список литературы (продолжение)
Список литературы (продолжение)
Список литературы (продолжение)
Список литературы (продолжение)
Список литературы (продолжение)
Список литературы (продолжение)
Сорока Владимир Васильевич
Спасибо за внимание!
11.97M
Categories: physicsphysics electronicselectronics

Оптико-электронные приборы и системы. Занятие 1

1.

Оптико-электронные приборы и
системы
Дисциплина для магистерской подготовки по
направлению 11.04.01 «Радиотехника»
Автор: Исаев Владимир Александрович,
к.т.н., профессор
Великий Новгород, 2017

2.

Занятие 1
Введение. Характеристика профессиональной деятельности
магистра по направлению подготовки 11.04.01
Оптико-электронные приборы и системы: определение,
обобщенные схемы и методы работы
Продукция ЗАО «ЭЛСИ»

3. Объем дисциплины и виды учебной работы


Семестр: 2
Дисциплина: Оптико-электронные приборы и системы
Направление подготовки: 11.04.01
Полная трудоемкость дисциплины в зачетных единицах (ЗЕ) - 6
Лекции: - 9 часов
Практические занятия: - 36 часов
Лабораторные занятия: - 0
Внеаудиторная СРС: - 171 час
Вид аттестации: экзамен

4. Введение

Характеристика профессиональной деятельности
магистра по направлению подготовки 11.04.01
«Радиотехника»

5. ООП по направлению 11.04.01

Выпускник, освоивший программу магистратуры, готов решать
следующие профессиональные задачи:
• научно-исследовательская деятельность:
- ……
• проектно-конструкторская деятельность:
- анализ состояния научно-технической проблемы путем
подбора, изучения и анализа литературных и патентных
источников;
- определение цели, постановка задач проектирования,
подготовка технических заданий на разработку проектных
решений;
- проектирование радиотехнических устройств, приборов,
систем и комплексов с учетом заданных требований;

6. ООП по направлению 11.04.01

Выпускник по направлению подготовки 11.04.01«Радиотехника»
с квалификацией (степенью) «магистр» в соответствии с
задачами профессиональной деятельности и целями основной
образовательной программы должен обладать следующими
профессиональными компетенциями (ПК):
• способностью к организации и проведению экспериментальных
исследований с применением современных средств и методов
(ПК-4);
• способностью анализировать состояние научно-технической
проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и
патентных источников (ПК-6);
• способностью проектировать радиотехнические устройства,
приборы, системы и комплексы с учетом заданных требований
(ПК-8).

7. Фрагмент базового учебного плана по направлению подготовки 11.04.01

Наименование
модулей, практик
1 семестр
2 семестр
3 семестр
4 семестр
……
Оптико-электронные
приборы и системы
6 зе
……
Научноисследовательская работа
в семестре (18 зе)
3 зе
3 зе
6 зе
6 зе
Научноисследовательская
практика (15 зе)
3 зе
3 зе
3 зе
6 зе
6 зе
3 зе
Научно-педагогическая
практика (9 зе)
……

8. ПС - Специалист по НИОКР

9. Функциональная карта вида профессиональной деятельности

10. ПС – инженер-радиоэлектронщик

11. Информационные ресурсы по дисциплине

1.
2.
3.
4.
5.
Сайты Интернета
Стандарты
Учебные пособия
Периодические издания
Руководства пользователя (OSC-16, …)

12. Сайты Интернета

1. www.evs.ru - сайт компании ООО «ЭВС»;
2. www.protect.gost.ru – сайт Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии;
3. www.informika.ru – сайт ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика»;
4. www.eLibrary.ru – научная электронная библиотека
eLIBRARY.RU;
5. www.exponenta.ru – образовательный математический сайт;
6. www.elektrosteklo.ru – сайт компании ООО
«Электростекло»;
7. www.orion-ir.ru – сайт АО «НПО «Орион»;
8. www.electron.spb.ru– сайт ОАО «ЦНИИ «Электрон»;
9. www.imatest.com - сайт компании Imatest LLC;
10. www.elsy.nov.ru – сайт компании ЗАО «ЭЛСИ».

13. Нормативные документы на ОЭП и С

• ГОСТ 7601-78 Физическая оптика. Термины, буквенные
обозначения и определения основных величин.
• ГОСТ 8.654-2016 ГСИ. Фотометрия. Термины и определения.
• ГОСТ Р 55704-2013 Источники света электрические. Термины и
определения.
• ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения
единства измерений. Единицы величин.
• ГОСТ 8.332-2013 Государственная система обеспечения
единства измерений. Световые измерения. Значения
относительной спектральной световой эффективности
монохроматического излучения для дневного зрения. Общие
положения.
• ГОСТ 32278-2013 Стекло и изделия из него. Методы
определения оптических характеристик. Определение цветовых
координат.

14. ГОСТ 7601-78 (заменен на ГОСТ 26148-84)

15. ГОСТ 8.654-2016 ГСИ. Фотометрия. Термины и определения (взамен ГОСТ 26148-84)

16. ГОСТ 26148-84 (заменен на ГОСТ 8.654-2016)

17. ГОСТ 8.654-2016 Государственная система обеспечения единства измерений. Фотометрия. Термины и определения

18. ГОСТ 8.654-2016 Государственная система обеспечения единства измерений. Фотометрия. Термины и определения

19. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов: Учебное пособие. – СПб.: Лань,2010. -704с.


В учебном пособии
последовательно изложены
теоретические основы
пассивных оптико-электронных
приборов, т. е. приборов,
воспринимающих либо
собственное излучение
объектов и фонов, либо
отраженное ими излучение
естественных источников.
Основными разделами книги
являются теория сканирования,
теория растровой модуляции
света, теория выделения
оптического сигнала на фоне
случайных помех.

20. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: учебник / Ю.Г. Якушенков - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос,

2011. - 568 с.
• Изложены физические
основы построения оптикоэлектронных приборов
(ОЭП).
• Описаны типовые узлы
системы первичной
обработки информации
ОЭП: источники и приемники
оптического излучения,
оптическая система,
анализаторы изображения,
сканирующие системы,
модуляторы.
• Рассмотрены основы общей
теории приема сигналов
применительно к ОЭП.

21. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: учебник / Ю.Г. Якушенков - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос,

2011. - 568 с.

22. Якушенков Ю.Г. Основы оптико-электронного приборостроения. Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос, 2013. – 376 с.

Якушенков Ю.Г. Основы оптико-электронного
приборостроения. Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Логос, 2013. – 376 с.
• Рассмотрены методы приема
оптических сигналов, и способы
выделения сигналов от
объектов, наблюдаемых на
фоне помех.
• Приведены методики расчета
ряда основных параметров
ОЭП, которые могут быть
полезными при выборе того или
иного ОЭП, предназначенного
для использования в
геодезической практике и
дистанционном зондировании и
оценке эффективности этого
использования

23. Учебные пособия

24. Учебные пособия

25. Учебные пособия

26. Оптико-электронные приборы и системы: определение, обобщенные схемы и методы работы

Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптикоэлектронных приборов: учебник / Ю.Г. Якушенков 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос, 2011. - 568 с.

27. Оптико-электронные приборы и системы

• Среди приборов, основанных на использовании
электромагнитного излучения, особое место занимают ОЭП и
системы, которым свойственны высокая точность,
быстродействие, возможность обработки многомерных
сигналов и другие ценные для практики свойства.
• Оптико-электронными называются приборы, в которых
информация об исследуемом или наблюдаемом объекте
переносится оптическим излучением (содержится в оптическом
сигнале), а её первичная обработка сопровождается
преобразованием энергии излучения в электрическую энергию.
• В состав этих приборов входят как оптические, так и
электронные звенья, причем и те и другие выполняют основные
функции данного прибора, а не являются вспомогательными
устройствами (например, узлами подсветки отсчетных шкал,
устройствами термостабилизации и т. д.)

28. Шкала электромагнитных волн

• Оптическое излучение - электромагнитное
излучение, длина волн которого находится в
диапазоне приблизительно от 1 нм до 1 мм.

29. ГОСТ Р 55704-2013  Источники света электрические. Термины и определения

ГОСТ Р 55704-2013 Источники света
электрические. Термины и определения

30. Основные свойства световых полей

Световым полем называют электромагнитное поле в
оптическом диапазоне частот.
Специфика оптического диапазона заключается в его двух
главных особенностях:
• в оптическом диапазоне выполняются законы геометрической
оптики;
• в оптическом диапазоне свет слабо взаимодействует с
веществом.
Для частот , более низких, чем частоты оптического диапазона,
нельзя построить оптические системы по законам
геометрической оптики, а электромагнитное поле более
высоких частот, как правило, либо проходит сквозь любое
вещество, либо разрушает его.

31. Обобщенная схема работы ОЭС (Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: учебник . - М.: Логос, 2011. - 568 с.)

32. Обобщенная схема работы оптико-электронного прибора (Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов: Учебное

пособие. – СПб.: Лань,2010)

33. Система дистанционного действия «ОЭС – объект» (ИКС – инфракрасная система)

34. Классификация оптико-электронных приборов и систем (Тымкул В.М. Оптико-электронные приборы и системы. Теория и методы

энергетического расчета: учебное пособие. – Новосибирск: СГГА. – 2005. )

35. Общая структура программно-алгоритмического обеспечения оптико-электронной системы, обеспечивающего решение задач обнаружения и

сопровождения объектов

36. ОАО «Научно-исследовательская корпорация «Системы прецизионного приборостроения»

Адаптивная оптика

37. Ермолаева Е.В., Зверев В.А., Филатов А.А. Адаптивная оптика. – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – 297 с.

38. Ермолаева Е.В., Зверев В.А., Филатов А.А. Адаптивная оптика. – СПб: НИУ ИТМО, 2012. – 297 с.

39.  Адаптивная  оптическая система, установленная на телескопе траекторных измерений АОЛЦ, предназначена для получения детальных

Адаптивная оптическая система, установленная на телескопе
траекторных измерений АОЛЦ, предназначена для получения
детальных изображений космических объектов (КО) с
разрешением в доли угловой секунды
Изображение МКС
Дальность 426,555 км

40. Оптико-локационная станция ОЛС-35 (для самолета Су-35)

ОЛС-35 обеспечивает:
- обзор в передней полусфере
самолета воздушного
пространства, земной и водной
поверхности;
- поиск, обнаружение, захват и
автосопровождение, определение
угловых координат и дальности до
воздушных, наземных и надводных
целей (ВЦ, НЦ и НВЦ) в среднем
ИК (3 … 5 мкм) и видимом
диапазонах длин волн;
- обнаружение, захват,
сопровождение и определение
углового положения пятна
внешнего лазерного подсветчика;
- лазерный подсвет НЦ, НВЦ.

41. Структурная схема ОЭС

42. Оптические свойства атмосферы

Зуев В.Е. Прозрачность атмосферы для видимых и
инфракрасных лучей. – М.: Советское радио, 1966.

43. Обобщенное представление о формировании сигнала на входе ОЭС

44. Зуев В.Е. Прозрачность атмосферы для видимых и инфракрасных лучей. – М.: Советское радио, 1966.


В книге представлены
количественные данные
о поглощении, рассеянии и
ослаблении видимой и
инфракрасной радиации в узких
участках спектра для различных
геометрических схем
расположения источника и
приемника при всевозможных
метеорологических условиях.
Эти данные могут быть
использованы непосредственно
для решения задач, требующих
знания количественных
характеристик прозрачности
атмосферы в различных
конкретных случаях

45. Высоты, достигая которых при вертикальном падении солнечный поток ослабляется в е раз 

Высоты, достигая которых при вертикальном
падении солнечный поток ослабляется в е раз

46. «Окна прозрачности» земной атмосферы в области спектра 350-4200 нм

47. «Окно прозрачности» в области спектра 8000-12000 нм. (Коэффициент пропускания солнечного излучения в этом «окне» колеблется в

пределах 60-70%)

48. Основные методы дистанционного зондирования окружающей среды

49. Геометрическая оптика

Цуканова Г.И., Карпова Г.В., Багдасарова О.В.
Прикладная оптика. Часть 1. Учебно-методическое
пособие. - СПб: НИУ ИТМО, 2013. – 73 с.

50. Оптическая система (черный ящик)

• Еще Аббе в 1873 г. сформулировал, что
высокочастотные компоненты сигнала "срезает"
входной или выходной элемент оптической системы.
• В 1896 г. Релей повторил эту мысль.

51. ГОСТ 7427-76 Геометрическая оптика. Термины, определения и буквенные обозначения

52. Основные законы оптики

• Закон прямолинейного распространения света: свет в оптически
однородной среде распространяется прямолинейно.
• Закон независимости световых пучков: эффект, производимый
отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли
одновременно остальные пучки или они устранены.
• Закон отражения: отраженный луч лежит в одной плоскости с
падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе
раздела двух сред в точке падения; угол отражения равен углу
падения.
• Закон преломления (закон Снеллиуса): луч падающий, луч
преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе
раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение
синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина
постоянная для данных сред.

53. Явление полного внутреннего отражения

54. Элементы ОЭП. Линзы

• По внешней форме линзы делятся на:
1) двояковыпуклые; 2) плосковыпуклые; 3) двояковогнутые; 4)
плосковогнутые; 5) выпукло-вогнутые; 6) вогнуто-выпуклые.
• По оптическим свойствам линзы делятся на собирающие и
рассеивающие.
• Линза называется тонкой, если ее толщина (расстояние между
ограничивающими поверхностями) значительно меньше по
сравнению с радиусами поверхностей, ограничивающих линзу.

55. Элементы ОЭП. Линзы

Виды линз:
Собирающие:
1 — двояковыпуклая
2 — плоско-выпуклая
3 — вогнуто-выпуклая
(положительный (выпуклый)
мениск)
Рассеивающие:
4 — двояковогнутая
5 — плоско-вогнутая
6 — выпукло-вогнутая
(отрицательный (вогнутый)
мениск)

56. Формула тонкой линзы

• Линза называется тонкой, если ее толщина (расстояние между
ограничивающими поверхностями) значительно меньше по
сравнению с радиусами поверхностей, ограничивающих линзу.
• Выражение представляет собой формулу тонкой линзы, где N
— показатель преломления материала линзы.
• Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы считается
положительным, вогнутой – отрицательным.

57. Фокусное расстояние линзы

• Если а =∞, т. е. лучи падают на линзу параллельным пучком
(рис. а), то соответствующее этому случаю расстояние b = f
называется фокусным расстоянием линзы.
• Если b = ∞, т. е. изображение находится в бесконечности и,
следовательно, лучи выходят из линзы параллельным пучком
(рис. б), то a = f.
• Таким образом, фокусные расстояния линзы, окруженной с
обеих сторон одинаковой средой, равны.

58. Ход лучей в тонкой линзе

59. Ход лучей в системе линз (Ход лучей в системе линз строится теми же методами, что и для одиночной линзы )

60. Объективы ОЭС

Грамматин А.П., Романова Г.Э., Балаценко О.Н.
Расчет и автоматизация проектирования
оптических систем. Учебное пособие. – СПб: НИУ
ИТМО, 2013. – 128 с.

61. ГОСТ 4.460-86 Система показателей качества продукции. Объективы. Номенклатура показателей

62. Грамматин А.П., Романова Г.Э., Балаценко О.Н. Расчет и автоматизация проектирования оптических систем. Учебное пособие. – СПб:

НИУ ИТМО, 2013.

63. Зависимость углов обзора от фокусного расстояния объектива и размера матрицы

64. Оптические схемы фотографических объективов

• а-«Индустар»; б-«Юпитер-12»; в -«Юпитер-в»; г –«Гелиос-40»;
д-«Мир-1»; е-«М12»; ж-«Телемар»; и-«МТО-600»;

65. Объективы с постоянной диафрагмой с установочной резьбой М12


Диапазон фокусных расстояний
составляет 2,0...25 мм, что при
установленной матрице ПЗС
формата 1/3" соответствует
углам поля зрения от 120 до 10
угловых градусов.
Объективы М12 можно
применять только для матриц
1/3".. . . 1/6".
Светосила объективов
(относительное отверстие)
обычно лежит в диапазоне от
1,8 до 2,5, что обеспечивает
чувствительность стандартных
черно-белых телевизионных
камер примерно на уровне 0,05
люкса.

66. Объектив (патент РФ № 2451312)

67. Четырехлинзовый объектив (Патент РФ № 2412455)

68. Светосильный объектив для инфракрасной области спектра (Патент РФ № 2449327)

69. Основные характеристики объектива

70. ГОСТ 7427-76 Геометрическая оптика. Термины, определения и буквенные обозначения

71. Стандарты на методы измерения основных параметров объективов

1. ГОСТ 13095-82 «Объективы. Методы измерения фокусного
расстояния». Этот стандарт распространяется на объективы
различного назначения и устанавливает три метода (метод
увеличения, метод Фабри-Юдина и угломерный метод)
измерения фокусного расстояния в зависимости от требуемой
точности измерения в видимой области спектра.
2. ГОСТ 13096-82 «Объективы. Методы измерения рабочего и
заднего отрезков» распространяется на фотографические,
киносъемочные объективы, объективы ОЭП и устанавливает
методы измерения рабочего и заднего отрезков.
3. ГОСТ 20828-81 «Объективы. Методы измерения диаметра
входного зрачка» распространяется на объективы различного
назначения и устанавливает методы измерения диаметра
входного зрачка объективов в видимой области спектра.
Стандарт не распространяется на микрообъективы.

72. Фокусное расстояние объектива и угол обзора


Фокусное расстояние объектива
измеряется в миллиметрах и
непосредственно связано с
углом обзора, даваемым этим
объективом.
Короткофокусные объективы
обеспечивают большие углы
обзора, а объективы с большим
фокусным расстоянием
являются телеобъективами с
малыми полями зрения.
«Нормальный» угол обзора
соответствует тому, что мы
видим невооруженным глазом;
фокусное расстояние для такого
угла обзора равно формату
матрицы ПЗС.

73. Связь между углом поля зрения и фокусным расстоянием объектива f определяется выражением:

• где b – размер матрицы ПЗС по соответствующей координате.
• В зависимости от решаемой задачи в системе могут
использоваться объективы с постоянным фокусным
расстоянием (fixed focal length), а также с ручной (varyfocal) или
автоматической (zoom) перестройками его значения.

74. Истинные пропорции между размерами наиболее распространённых матриц и стандартным плёночным кадром

75. Относительный размер диафрагмы к фокусному расстоянию объектива

• Отношение диаметра максимально открытой диафрагмы к
фокусному расстоянию, как раз и будет вашей светосилой
(так называемой геометрической светосилой объектива).
• Именно эту светосилу производители оптики и указывают у
себя на объективах ( 1:1.2, 1:1.4, 1:1.8, 1:2.8, 1:5.6 и так далее).
Естественно, чем больше это соотношение, тем больше
светосила объектива.
• Если указано 3.5-5.6, для объектива с фокусным расстоянием
28-105 мм, то соответственно на 28 мм самое широкое
значение диафрагмы 3.5, а отзуммировав на 105 мм вы
получите уже 5.6, и шире открыть диафрагму не сможете.
• Если написано, что у объектива с фокусным расстоянием 618мм/2,8-4,0 диафрагмы 2,8-8,0 , это означает что при 6мм
диапазон диафрагм 2.8-8.0 (и светосила = 2,8), а при 18мм
диапазон 4.0-8.0 (и светосила = 4,0).

76. Классификация аберраций

Хроматические
аберрации
Хроматизм
положения
Хроматизм
увеличения
Монохроматические аберрации
Аберрации широких
пучков лучей
Сферическая
аберрация
Кома
Полевые аберрации,
или аберрации узких пучков
лучей
Астигматизм
Кривизна
изображения
Дисторсия
Действительные лучи, пройдя оптическую систему, строят изображение предмета,
которое отличается от идеального, так как нарушается гомоцентричность пучков
лучей после выхода из системы, координаты точек изображения могут отличаться
от идеальных, а также имеет место дисперсия материала оптических деталей.
Эти отклонения реального изображения от идеального называют погрешностями,
или аберрациями оптической системы.

77. Двояковыпуклая линза

Преломление в
двояковыпуклой линзе
Сферическая аберрация в
двояковыпуклой линзе

78. Сферическая аберрация

79. Определение и основные свойства функции рассеяния точки

• Основным элементом при
образовании изображения
любого объекта
является изображение
точки.
• Однако оптическая
система никогда не
изображает точку в виде
точки.
• С одной стороны этому
препятствуют аберрации
оптической системы, с
другой - волновая природа
света.

80. Функция рассеяния точки  (ФРТ, point spread function, PSF) 

Функция рассеяния точки
(ФРТ, point spread function, PSF)
- это функция,
описывающая зависимость
распределения освещенности
от координат в плоскости
изображения (если предмет это светящаяся точка в
центре изопланатической
зоны).
• Центральный максимум ФРТ
называется диском Эри (Airy).
Диаметр диска Эри в
реальных координатах на
изображении:
где
пучка.
- апертура осевого

81. Разрешающая способность оптической системы

• E max, Emin - освещенности светлого и темного
дифракционных колец соответственно,
• D - диаметр входного зрачка,
• f' - заднее фокусное расстояние,
• δ - линейный предел разрешения,
• λ - длина волны света.

82. Исследование качества изображения оптических систем

Изображение тест-объекта
«светящаяся точка»
Функция, описывающая
распределение освещенности в
изображении тест-объекта
"светящаяся точка"

83. Тест-объект (Звезды Сименса)

84. Тарасов В.В., Торшина И.П., Якушенков Ю. Г. Современные проблемы оптотехники: учебное пособие. — М.: МИИГАиК, 2014. – 82 с.

Для студентов, обучающихся по магистерской
образовательной программе
высшего образования по направлениям
«Радиотехника», «Оптотехника».

85. Тарасов В.В., Торшина И.П., Якушенков Ю. Г. Современные проблемы оптотехники: учебное пособие. — М.: МИИГАиК, 2014.

86. Приложение 1

Продукция ЗАО «ЭЛСИ».
Многоспектральные оптико-электронные
системы (МОЭС)

87. МОЭС-350

88.

89. МОЭС-408

90. EOST - 46

91. Тепловизионная камера на основе КРТ-матрицы

92. Учебное задание

• Изучить требования ФГОС и содержание ООП по направлению
11.04.01 «Радиотехника» (магистр);
• Изучить физические принципы действия
оптико-электронного прибора;
• Познакомиться с содержанием раздела 2.1 стандарта ГОСТ
8.654-2016 «Фотометрия. Термины и определения»;
• Познакомиться с содержанием стандарта ГОСТ 7427-76
«Геометрическая оптика. Термины, определения и буквенные
обозначения» и с элементами ОЭП (объективы);
• Познакомиться с продукцией ЗАО «ЭЛСИ».
Примечание: учебные материалы размещены на портале НовГУ
(Исаев Владимир Александрович > ОЭ приборы и системы > …)

93. Список литературы

1. Гуревич М. М. Фотометрия (теория, методы и приборы). 2-е изд.,
перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 272 с.
2. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов:
учебник / Ю.Г. Якушенков - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Логос,
2011. - 568 с.
3. Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Двух- и многодиапазонные
оптико-электронные системы с матричными приемниками
излучения. — М.: Университетская книга; Логос, 2007. — 192 с.
4. Тымкул В.М. Оптико-электронные приборы и системы. Теория и
методы энергетического расчета: учебное пособие / В.М.
Тымкул, Л.В. Тымкул. – Новосибирск: СГГА. – 2005. – 215 с.
5. Коротаев В.В., Мельников Г.С., Михеев С.В., Самков
В. М., Солдатов Ю. И. Основы тепловидения – СПб:
НИУ ИТМО, 2012. – 122 с.

94. Список литературы (продолжение)

6. Ишанин Г. Г., Мальцева Н.К., Мусяков В. Л. Источники и
приёмники излучения. Пособие по решению задач. - СПб.:
СПбГУ ИТМО, 2006. - 85 с.
7. Лукин С.Б. Конспект лекций по курсу ОЭС. – СПб.: ИТМО,2004. –
161с.
8. ГОСТ 8.654-2016 ГСИ. Фотометрия. Термины и определения.
9. ГОСТ 8.657-2016 ГСИ. Фотометрия импульсная. Термины и
определения.
10. ГОСТ Р ИСО 7944-2013 Оптика и оптические приборы.
Эталонные значения длин волн.
11. ГОСТ 8.332-2013 Государственная система обеспечения
единства измерений. Световые измерения. Значения
относительной спектральной световой эффективности
монохроматического излучения для дневного зрения. Общие
положения.

95. Список литературы (продолжение)

12. Зуев В.Е. Прозрачность атмосферы для видимых и
инфракрасных лучей. – М.: Советское радио, 1966. – 318с.
13. Зуев В. Е., Кабанов М. В., Перенос оптических сигналов в
земной атмосфере (в условиях помех). - М.: Советское радио,
1977. – 368с.
14. Горбачёв А.А., Коротаев В.В., Ярышев С.Н. Твердотельные
матричные фотопреобразователи и камеры на их основе:
Учебное пособие. - СПб.: НИУ ИТМО, 2013. - 98 с.
15. Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Введение в проектирование
оптико-электронных приборов: системный подход. – М.:
Университетская книга, 2016. – 488с.
16. Коротаев В.В., Краснящих А.В. Видеоинформационные
измерительные системы: Учебное пособие. - СПб.: НИУ ИТМО,
2012. - 124 с.

96. Список литературы (продолжение)

17. Хацевич Т.Н. Прикладная оптика : лабораторный практикум /
Т.Н. Хацевич. – Новосибирск: СГГА, 2006. – 108 с.
18. ГОСТ Р 55704-2013 Источники света электрические. Термины и
определения.
19. ГОСТ Р 55702-2013 Источники света электрические. Методы
измерений электрических и световых параметров.
20. ГОСТ Р 55703-2013 Источники света электрические. Методы
измерений спектральных и цветовых характеристик.
21. Грамматин А.П., Романова Г.Э., Балаценко О.Н. Расчет и
автоматизация проектирования оптических систем. Учебное
пособие. – СПб: НИУ ИТМО, 2013. – 128 с.
22. Лапо Л. М., Совз И. Е., Сокольский М. Н. Светосильные
объективы для тепловизионных приборов // Оптический журнал.
– 2009. - №10. – С.5 -10.

97. Список литературы (продолжение)

23.Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных
приборов: Учебное пособие. – СПб.: Лань,2010. -704с.
24. Формозов Б.Н. Аэрокосмические фотоприемные устройства
видимого и инфракрасного диапазонов: Учебное пособие. СПб.: ГУАП, БГТУ "Военмех", 2004. – 127 с.
25. Лантух Ю.Д., Пашкевич С.Н. Методические указания к
лабораторным работам по оптике. Фотометрия,
геометрическая и волновая оптика. – Оренбург: ОГУ, 1999. –
55 с.
25. Цуканова Г.И., Карпова Г.В., Багдасарова О.В. Прикладная
оптика. Часть 1. Учебно-методическое пособие. - СПб: НИУ
ИТМО, 2013. – 73 с.

98. Список литературы (продолжение)

26. Бахолдин А.В., Романова Г.Э., Цуканова Г.И. Теория и методы
проектирования оптических систем. Учебное пособие под
редакцией проф. А.А. Шехонина – СПб: СПб НИУ ИТМО, 2011. –
104 с.
27. Коняхин И.А. Процедуры автоматизированного проектирования
и моделирования оптико-электронных приборов и систем.
Учебное пособие. — СПб: Университет ИТМО, 2015. – 154 с.
28. Коротаев В.В., Краснящих А.В. Видеоинформационные
измерительные системы: Учебное пособие. - СПб.: НИУ ИТМО,
2012. – 124 с.
29. Корнышев Н.П. Телевизионная визуализация. - Великий
Новгород: НовГУ, 2010. – 164 c.
30. Корнышев Н.П. Основы телевидения и видеотехники. - Великий
Новгород: НовГУ, 2014. - 152с.

99. Список литературы (продолжение)

31. Корнышев Н.П. Основы телевидения. Системы прикладного
назначения. Часть 1. Промышленное телевидение . – Великий
Новгород, 2015. – 83с.
32. ГОСТ 7427-76 Геометрическая оптика.
Термины, определения и буквенные обозначения
33. Безуглов Д.А., Решетникова И.В., Сахаров И.А. АДАПТИВНЫЕ
ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ: МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА
ВОССТАНОВЛЕНИЯ И КОРРЕКЦИИ ФАЗОВОГО ФРОНТА //
Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=13670
(дата обращения: 03.02.2016).
34. Тарасов В.В., Торшина И.П., Якушенков Ю. Г. Современные
проблемы оптотехники: учебное пособие. — М.: МИИГАиК,
2014. – 82 с.

100. Список литературы (продолжение)

35. ГОСТ 4.460-86 Система показателей качества продукции.
Объективы. Номенклатура показателей.
36. ГОСТ 4.452-86 Система показателей качества продукции.
Приборы фотометрические. Номенклатура показателей.
37. ГОСТ 13095-82 Объективы. Методы измерения фокусного
расстояния.
38. ГОСТ 13096-82 Объективы. Методы измерения рабочего и
заднего отрезков.
39. ГОСТ 20828-81 Объективы. Методы измерения диаметра
входного зрачка
40. ГОСТ 24604-81 Объективы. Метод определения
коэффициента пропускания
41. Иванова Т.В., Вознесенская А.О. Введение в прикладную и
компьютерную оптику. Конспект лекций. - СПб.: НИУ ИТМО,
2013. – 99с.

101. Список литературы (продолжение)

42.Ермолаева Е.В., Зверев В.А., Филатов А.А. Адаптивная оптика.
– СПб: НИУ ИТМО, 2012. – 297 с.
43. ГОСТ Р МЭК 60027-3-2016 Государственная система
обеспечения единства измерений. Обозначения буквенные,
применяемые в электротехнике. Часть 3. Логарифмические и
относительные величины и единицы измерений
44. ГОСТ Р 55704-2013 Источники света электрические. Термины и
определения
45. ГОСТ Р 56228-2014 Освещение искусственное. Термины и
определения
46. Якушенков Ю.Г. Основы оптико-электронного
приборостроения. Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.:
Логос, 2013. – 376 с.

102. Сорока Владимир Васильевич

• 6 февраля 2017 года - 19-ая
годовщина с момента ухода
из жизни основателя и
первого ректора
Новгородского университета
Владимира Васильевича
Сороки (его не стало 6
февраля 1998г.).
• С 1988 года директор,
главный конструктор особого
конструкторского бюро
«Омега» НПИ

103. Спасибо за внимание!

E-mail: [email protected]
English     Русский Rules