光学総合スレッド

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2011/01/02(日) 07:39:10

幾何光学・波動光学から非線形光学や量子光学まで何でも語りましょう

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/18(土) 12:46:10.56

レンズ光学の、専門家の方に質問です。

普通の望遠レンズ（望遠鏡）の、
幾何光学ストレールレシオ（可視光線全域）が、８０％の場合

波動光学ストレールレシオとの最大差は、約何％以内ですか？
３％以内？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/18(土) 21:32:11.92

>>126
幾何光学ストレールレシオって何のこと？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/19(日) 20:59:52.15

>>127
エアリーディスク内に入る、可視光線の割合％を
幾何光学で強引に計算した数値のこと

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/19(日) 22:54:04.51

それを幾何光学ストレールレシオというのは不適切だ。
ストレールレシオとは、中心強度が無収差のとき中心強度の何％になるかを示す数値であってエアリーディスク内に入る割合ではない。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/19(日) 22:55:47.50

×無収差のとき中心強度
○無収差のときの中心強度

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/19(日) 23:38:10.16

>>126-130

> ストレールレシオ

エアリーディスクの中心強度割合 ≒ 集光割合
（備考）http://www.olympus-ims.com/ja/microscope/terms/strehl_ratio/

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/20(月) 00:52:14.00

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%83%AC%E3%82%B7%E3%82%AA
http://www.telescope-optics.net/Strehl.htm
http://www2.keck.hawaii.edu/optics/aochar/Strehl_meter2.htm

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/20(月) 01:19:59.30

つまり、>>126 は幾何光学でエアリーディスク内に80%の光線が入るときに
波動光学でのストレールレシオがどれくらいと見積もれるかということですか。
実際に球面収差を入れて計算できるし、たぶんどこかにあるだろうね。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/20(月) 21:00:16.99

カメラや望遠鏡の会社で、
波動光学ストレールレシオを公開しているところは皆無？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/20(月) 23:23:35.01

幾何光学でエアリーディスク内に80%の光線が入るというだけではストレールレシオは計算できない。
その80%のうちの大部分が中心部に集中していればストレールレシオは高くなるが、エアリーディスク内にほぼ均等に分散していればストレールレシオは低くなる。
しかし収差係数が分かっている場合は、収差のあるときの回折積分を計算することによってストレールレシオが求められる。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/21(火) 00:32:54.37

ストレールレシオよりも収差曲線やスポットダイヤグラムのほうがわかりやすい
と思うのだが

忍法帖【Lv=14,xxxPT】 · 2012/02/21(火) 04:04:59.89

別に単純に分かり安いですの!?♪。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/21(火) 20:28:32.72

>>135

○　エアリーディスクの半径を、1.00 とした場合

幾何光学の光量分布

中心より
0.00～0.33　→　４０％
0.34～1.00　→　４０％　（幾何光学・ストレールレシオ、８０％）
1.01～1.66　→　２０％

（図解、横向き）

■
■■
■■■■
■■
■

・・の場合、波動光学・ストレールレシオ％　を求めてください。

（概算でオケ）

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/21(火) 23:40:09.98

球面収差を（少なくとも５次まで）近似的に求めて、収差を含む回折積分を計算すればいいのだが、残念ながら回折積分の計算ソフトを持っていないので計算できない。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/22(水) 23:42:49.90

> 波動光学・ストレールレシオ

結局、誰も計算出来ないん？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/23(木) 00:03:12.41

Fナンバーによるから計算できるわけない

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/23(木) 00:29:24.43

エアリーディスクの中央ならばかんたんだろう。
2πr*cos(位相誤差(r))を0からRまでの積分をπR^2で割る。
回折像は開口をフーリエ変換すれば求められるので。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/23(木) 00:40:41.35

>>142
ちょっとエクセルで帯状に20分割で計算してみた。波面誤差は二次関数で
端での誤差を1/16λ,1/8λ,1/4λ,1/2λとすると、ストレールレシオは
0.990, 0.960, 0.844, 0.440となった。まあまあ正しそうだ。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/23(木) 23:55:35.58

今のところ、スクイーズドされた光って普通の光と比べてどの位スクイージングできてるの？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/24(金) 23:11:53.33

>>141

○　エアリーディスクの半径を、1.00 と仮定（Ｆ８）

幾何光学の光量分布

中心より
0.00～0.33　→　４０％
0.34～1.00　→　４０％　（幾何光学・ストレールレシオ、８０％）
1.01～1.66　→　２０％

(図解、横向き)

■
■■
■■■■
■■
■

・・の場合、波動光学・ストレールレシオ％　を求めてください。

（概算でオケ）

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/25(土) 11:36:47.95

> 波動光学・ストレールレシオ

結局、誰も計算出来ないん？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/26(日) 09:36:59.35

（´・ω・｀）ｼｮﾎﾞｰﾝ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/26(日) 10:14:56.15

>>145
波動光学ストレールレシオを求めるためには、波動光学的PSFが必要です
波動光学的PSFを求めるためには波面収差が必要です
波面収差を求めるためには球面収差または横収差が必要です

与えられた条件は幾何光学的PSFだけですが、
幾何光学的PSFから球面収差は求まりません。
（球面収差がわかれば幾何光学的PSFは求まりますが、
その逆は一意には決まりません）

ですので、この与えられた条件では計算できません
必要な情報は球面収差（と波長）です。
球面収差がわかれば、波面収差を計算して、フーリエ変換するだけです
一度自分で計算してみてはいかがでしょうか

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/26(日) 11:16:15.89

>>148

○　エアリーディスクの半径を、1.00 と仮定　（Ｆ８、550nm ）

幾何光学の光量分布

中心より
0.00～0.33　→　４０％
0.34～1.00　→　４０％　（幾何光学・ストレールレシオ、８０％　）
1.01～1.66　→　２０％

(球面収差量・スポット図～　横向き)

■
■■
■■■■
■■
■

・・の場合、波動光学・ストレールレシオ％　を求めてください。

（概算でオケ）

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/26(日) 11:31:07.94

>>149
球面収差の「■」←1つ分は何λに相当しますか？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/26(日) 11:40:43.76

>>150
球面収差図について、きちんと理解してください　（幾何光学）
http://www.takahashijapan.com/ct-products/bn-catalog/img-bnclog/1976-T~1/P26S.JPG
http://www.vixen-m.co.jp/telescope/tube/about_ed.html

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/26(日) 11:57:59.15

で、結局>>149の球面収差はどれだけあるのでしょうか？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/26(日) 12:02:12.71

>>151
球面収差とスポット図が一対一に対応しないということは理解できていますか？
スポット図ではなく球面収差を提示すれば波動光学的PSFを計算できます

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2012/02/26(日) 20:56:46.83

>>149-152

2.44x0.00055x8x8x2 ≒　0.17mm（軸上）に、８０％
0.17x1.66　　　　　≒　0.28mm（軸上）に、１００％

の光が集光（幾何光学）

>>9
>前、レンズメーカーの人と話した時に、スネルの法則と光の直進性の性質を使うみたいに言ってて、
>回折だとか、量子的な性質なんかは全く使わないって言ってたんだよね

カメラレンズ etc　のプロ設計者は、幾何光学中心です。
理由は、意味が薄いから・・

幾何光学、波動光学、それぞれのストレールレシオ％　
を、自力で計算できる能力があれば理解出来ます。

自力で計算できる能力があれば・・