Öğrenciden çık - Exit pupil

Bir SLR fotoğraf makinesinin merceğinin görüntü tarafı; çıkış gözbebeği, merceğin ortasındaki ışık alanıdır.

Olarak optik , çıkış pupili sanal bir diyafram , bir optik sistemi vardır. Yalnızca bu sanal açıklıktan geçen ışınlar sistemden çıkabilir. Çıkış gözbebeği olan görüntü ve diyafram durağı onu takip optik. Bir teleskop veya bileşik mikroskopta , bu görüntü, mercek tarafından üretilen nesnel öğenin/elemanların görüntüsüdür . Bu diskin boyutu ve şekli enstrümanın performansı için çok önemlidir, çünkü gözlemcinin gözü ışığı ancak bu küçük açıklıktan geçerse görebilir. Çıkış göz bebeği terimi bazen sanal açıklığın çapını belirtmek için de kullanılır . Optik üzerine daha eski literatür bazen çıkış öğrencisine İngiliz enstrüman yapımcısı Jesse Ramsden'in adını taşıyan Ramsden diski olarak atıfta bulunur .

Görsel araçlar

Bu sistemin açıklığı, objektif merceğin kenarıdır. Çıkış öğrencisi bunun bir görüntüsüdür.
Ortalama insan gözü
gözbebeği çapı ve yaşa karşı
Yaş
(yıl)		 Gün
(mm)		 Gece
(mm)
20 4.7 8
30 4.3 7
40 3.9 6
50 3.5 5
60 3.1 4.1
70 2.7 3.2
80 2.3 2.5

Bir optik alet kullanmak için , izleyicinin gözünün giriş gözbebeği , aletin çıkış gözbebeği ile aynı hizada olmalı ve aynı boyutta olmalıdır. Bu, optik sistemi göze uygun şekilde birleştirir ve vinyet oluşumunu önler . (Gözün giriş gözbebeği , korneadan görüldüğü şekliyle anatomik gözbebeğinin görüntüsüdür .) Çıkış gözbebeğinin konumu, böylece bir okülerin göz rölyefini belirler . İyi göz merceği tasarımları, gözün görünen gözbebeği çapına yakın bir çapta ve izleyicinin rahatlığı için göz merceğinin son yüzeyinden yaklaşık 20 mm uzakta bulunan bir çıkış göz bebeği üretir. Disk gözbebeğinden daha büyükse, göze girmek yerine ışık kaybolacaktır. Disk göz merceğinin son yüzeyine çok yakınsa, gözün görmek için rahatsız edici derecede yakın olması gerekir; çok uzaktaysa, gözlemci gözün diskle hizasını korumakta zorlanacaktır.


Gözbebeği çapı, görüntüleme koşullarına göre değiştiğinden, ideal çıkış gözbebeği çapı uygulamaya bağlıdır. Astronomik bir teleskop büyük bir gözbebeği gerektirir, çünkü geceleri loş nesnelere bakmak için kullanılmak üzere tasarlanmıştır, bir mikroskop ise nesne parlak bir şekilde aydınlatılacağı için çok daha küçük bir göz bebeği gerektirecektir. Bir 7×50 dürbün seti, 7.1 mm'nin biraz üzerinde bir çıkış gözbebeğine sahiptir; bu, yabancı ışığın olmadığı koşullarda genç, karanlığa adapte olmuş bir insan gözünün ortalama göz bebeği boyutuna karşılık gelir. Mercekte ortaya çıkan ışık daha sonra göz bebeğini doldurur, yani bu tür dürbünlerin kullanılması nedeniyle (mükemmel iletim varsayılarak ) geceleri parlaklık kaybı olmaz . Gün ışığında, gözbebeğinin çapı sadece 4 mm olduğunda, ışığın yarısından fazlası iris tarafından engellenir ve retinaya ulaşmaz . Bununla birlikte, başlamak için çok fazla ışık olduğu için gündüz ışık kaybı genellikle bir endişe değildir. Buna karşılık, genellikle kompakt olmalarına vurgu yapılarak satılan 8×32 dürbünlerin çıkış gözbebeği sadece 4 mm'dir. Bu, tipik bir gündüz göz bebeğini doldurmak için yeterlidir ve bu dürbünleri gece kullanımına göre gündüz kullanımına daha uygun hale getirir. Bir insan gözünün maksimum gözbebeği boyutu, 25 yaşın altındaki bireyler için tipik olarak 5-9 mm'dir ve aşağıdaki tabloda yaklaşık bir kılavuz olarak gösterildiği gibi yaşla birlikte yavaş yavaş azalır.

Optimum göz rahatlama mesafesi de uygulamaya göre değişir. Örneğin, bir tüfek dürbünü, geri tepmenin gözlemciye çarpmasını önlemek için çok uzun bir göz rahatlığına ihtiyaç duyar.

Çıkış gözbebeği, enstrümanı parlak, sıradan olmayan bir alana odaklayarak ve beyaz bir kartı göz merceğine kadar tutarak görselleştirilebilir. Bu, karta bir ışık diski yansıtır. Kartı göz merceğine yaklaştırarak veya uzaklaştırarak, kart çıkış gözbebeğine geldiğinde ışık diski en aza indirilecektir ve daha sonra parlak disk gözbebeğinin çapını gösterir. Berrak bir süt sıvısı şişesi de, en küçük kesiti (kum saati şeklindeki beli) çıkış göz bebeğini temsil eden bir kum saati şekli gibi görünen ışık ışınlarını göz merceğinden çıkarken yakınsayan ve uzaklaşan ışık ışınlarını görselleştirmek için kullanılabilir.

teleskoplar

Bir teleskop için, çıkış gözbebeğinin çapı , göz merceğinin odak uzunluğunun teleskopun odak oranına (f-sayısı) bölünmesiyle hesaplanabilir . En ucuz teleskoplar hariç hepsinde, okülerler değiştirilebilir ve bu nedenle, farklı okülerlerle değişeceği için büyütme skopta yazılmaz. Bunun yerine, teleskobun f-sayısı f=L/D, objektif çapı D ve odak uzaklığı L'nin yanı sıra dürbün üzerine tipik olarak yazılır. Ayrı okülerlerin odak uzunlukları da üzerlerinde yazılıdır.

Çıkış gözbebeği, bu 8×30 dürbünlerin mercek merceğinde beyaz bir disk olarak görünür. Çapı 30 ÷ 8 = 3.75 mm'dir.

Ancak dürbün durumunda, iki göz merceği genellikle kalıcı olarak takılır ve büyütme ve objektif çapı (mm olarak) tipik olarak dürbün üzerine örn. 7x50 şeklinde yazılır. Bu durumda, çıkış gözbebeği, objektif merceğin çapının büyütmeye bölünmesiyle kolayca hesaplanabilir . İki formül elbette eşdeğerdir ve hangi formülün kullanılacağına ilişkin olarak hangi bilgiyle başlayacağınız meselesidir.

Fotoğrafçılık

Çıkış gözbebeğinin sensör düzleminden uzaklığı, ışığın sensörle yapacağı geliş açılarının aralığını belirler . Dijital görüntü sensörleri genellikle, özellikle hassasiyetlerini artırmak için mikro lens kullananlar olmak üzere, ışığı verimli bir şekilde kabul edecekleri sınırlı bir açı aralığına sahiptir . Çıkış gözbebeği odak düzlemine ne kadar yakınsa, alanın uç kenarlarındaki geliş açıları o kadar yüksek olur. Bu, piksel vinyet etkisine neden olabilir . Bu nedenle, birçok küçük dijital kamera (cep telefonlarında bulunanlar gibi) görüntü-uzay telesentriktir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b Hecht (1987), s. 152.
  2. ^ "Yaşlanan Gözler ve Öğrenci Boyutu" . Arşivlenmiş orijinal 2013-10-23 tarihinde . 2009-05-19 alındı .
  3. ^ Normal İnsan Deneklerde Işığa Uyarlanmış Öğrenci Boyutunu Etkileyen Faktörler
  4. ^ Ortiz, Estefan; Bowyer, Kevin W.; Flynn, Patrick J. (2013). "İris biyometrisinde yaşa bağlı öğrenci genişlemesi değişikliğinin etkilerinin doğrusal bir regresyon analizi" (PDF) . IEEE Altıncı Uluslararası Biyometri Konferansı: Teori, Uygulamalar ve Sistemler : 1–6. doi : 10.1109/BTAS.2013.6712687 . ISBN'si 978-1-4799-0527-0. S2CID  14118454 . Arşivlenmiş orijinal (PDF) 2014-10-06 tarihinde.
  5. ^ "Astronomik - Açık Bilimsel ve Astronomik Dişli" .
  6. ^ Wisniewski, Joseph S. (6 Aralık 2003). "Dijital Lens SSS" . Arşivlenmiş orijinal 5 Temmuz 2008 tarihinde . 11 Mayıs 2008'de alındı .
  • Greivenkamp, ​​John E. (2004). Geometrik Optik Alan Kılavuzu . SPIE Alan Kılavuzları vol. FG01 . SPIE. ISBN'si 0-8194-5294-7.
  • Hecht, Eugene (1987). Optik (2. baskı). Addison Wesley. ISBN'si 0-201-11609-X.

Dış bağlantılar