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Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

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[1] Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto UtenteIanero » 25 ago 2022, 20:39

Non riesco a capire dove si nasconde l'utilità di questi due concetti.
Consideriamo ad esempio la definizione di pupilla d'uscita di un sistema ottico: essa è definita come l'immagine del diaframma prodotta da tutti gli elementi del sistema ottico che lo seguono (es: da tutte le lenti alla destra del diaframma, fino all'uscita del sistema ottico).
Essendo definita come l'immagine, vuol dire che essa è definita su un preciso punto dell'asse ottico del sistema, dove appunto l'immagine del diaframma si forma. Che utilità ha? In generale, in ingresso allo stesso sistema ottico saranno posti oggetti a distanze variabili, il che comporta la formazione di immagini in uscita a distanze altrettanto variabili, diverse dal punto in cui si forma l'immagine del diaframma.

Cosa mi sto perdendo?
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[2] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 25 ago 2022, 22:02

Ianero ha scritto:...
Cosa mi sto perdendo?


Un po di confusione, credo ;-)

La cosiddetta "pupilla" di uscita dovrebbe essere il diametro dell'immagine finale alla "distanza oculare", cioe' che si forma alla distanza di utilizzo ottimale fra lente di uscita dell'oculare ed occhio, parametro che cambia a secondo dell'uso a cui il sistema ottico e' destinato (perdonate il possibile uso di termini desueti, ma e' passato parecchio dall'ultima volta che ho studiato un po di ottica)

Faccio un esempio al volo, prendi tre sistemi ottici tutti con parametri, ad esempio, di 5x50 (cioe' 5 ingrandimenti e 50mm di diametro della lente frontale), e pupilla di 6mm, un binocolo o cannocchiale, un'ottica per fucile ed un'ottica per pistola, il cannocchiale avra' la pupilla di uscita a pochi mm dalla lente dell'oculare, l'ottica per fucile fra i 20 ed i 30 cm dalla lente, e quella per pistola a 50 o piu cm, ma nessuno dei tre produrra' immagini multiple secondo la distanza degli oggetti, perche' la pupilla di uscita, in tutti e tre i sistemi ottici, e' legata anche al fuoco, per cui riguardera' solo l'oggetto che hai messo a fuoco (piu il reticolo di mira, dato che la "posizione virtuale" del bersaglio viene spostata dal sistema ottico per farla apparire come se fosse a fuoco alla distanza del reticolo, ma quello e' un discorso diverso), mentre tutti gli altri oggetti saranno sfuocati, e quindi non faranno parte di tale immagine (non e' che non li si veda, ma l'occhio si concentra sull'immagine messa a fuoco, per cui quelle sfuocate non vengono considerate come parte valida dell'immagine).

Poi c'e' un discorso di tipo diverso che riguarda il diaframma dell'iride, per cui se la luminosita' e' elevata il suo diametro e' minore della pupilla di uscita e riduce parzialmente l'abbagliamento, mentre se e' scuro si allarga fino a comprenderla tutta, facendo entrare piu luce nell'occhio e quindi aumentando la visibilita', ma quello riguarda principalmente il fatto che l'iride piu di 8 o 9 mm non si puo allargare (nelle persone normali), per cui non avrebbe senso produrre sistemi ottici con pupille di uscita piu larghe di questo diametro.

Come ulteriore complicazione (altrimenti che divertimento ci sarebbe ? :mrgreen: ), c'e' la profondita' di campo, che pero' nei sistemi ottici per l'acquisizione del bersaglio viene ridotta di proposito al minimo, proprio per fare in modo che l'occhio non prenda in considerazione oggetti sfuocati a distanze diverse, mentre in alcuni sistemi di osservazione puo, volendo, essere aumentata (stringendo un diaframma interno al sistema e proporzionalmente riducendo la luminosita' dell'immagine di uscita), ma anche in quel caso il sistema non produce immagini in uscita "a fuoco" a distanze diverse, bensi' "appiattisce" la scena, mettendo a fuoco oggetti a distanze diverse facendoli apparire come se fossero tutti a fuoco alla stessa distanza (si puo comunque distinguere la loro approssimativa distanza dalle proporzioni, ma all'interno della profondita' di campo i loro dettagli risultano a fuoco come se fossero tutti alla stessa distanza)

Oppure intendevi qualcos'altro ed ho capito male io ?
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[3] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto UtenteIanero » 25 ago 2022, 23:40

Non ho capito, scusami,
La pupilla d’uscita non è l’immagine del diaframma formata dagli elementi ottici che lo seguono?
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[4] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 26 ago 2022, 9:00

In realta' alcuni testi lo descrivevano come il diametro del raggio di luce che esce dall'oculare, ed era da considerare alla distanza di utilizzo per cui l'oculare era costruito, cioe' la distanza fra oculare ed occhio nel punto in cui l'occhio vede a fuoco l'immagine, mentre altri davano definizioni diverse, ma comunque non c'entra con il diaframma.

Il diaframma e' un'elemento meccanico, che puo essere sia fisso che variabile, che apre o chiude un foro in asse con l'asse ottico dell'insieme di lenti, e non e' necessariamente posizionato sul cosiddetto "piano dell'obiettivo" (che corrisponde di solito alla posizione del reticolo di mira, nelle ottiche per armi), anzi normalmente e' verso il centro dei due gruppi di inversione, nel punto di minor fuoco possibile, proprio per non apparire nell'immagine ... piu e' stretto, maggiore e' la profondita' di campo e minore e' la luminosita', e viceversa.
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[5] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto Utentestefanopc » 26 ago 2022, 11:23

La luminosità di un sistema ottico per fotografiia ad esempio di un obbiettivo è definita con un diaframma.
Ad esempio 50mm f1. 8.
In un binocolo invece si utilizza la indicazione di pupilla di uscita.
Oltre a indicare sommariamente la luminosità da una indicazione di quanto sia "comodo " osservare per lungo tempo un immagine.
La pupilla di uscita si calcola approssimativamente (diametro lente frontale) / (fattore di ingrandimento).
Un binocolo 10 ingrandimenti con lente frontale di 50mm ha una pupilla di uscita intorno ai 5mm.
La pupilla umana quando è dilatata raggiunge circa 4 mm.
Quindi questo luminoso binocolo offre una immagine luminosa ( e circa un mm di ulteriore tolleranza per avere un comodo posizionamento durante la osservazione.
Un binocolo tascabile 8 ingrandimenti con lente frontale di 25 mm(diametro) ha pupilla di uscita di circa 3.1 mm.
Quindi sarà adatto a osservare una scena illuminata e probabilmente non permetterà una osservazione prolungata.
In altri campi ( telescopi, microscopi ecc) non ho particolare esperienza ma alcuni concetti si applicano comunque .
http://www.cacciapalla.it/il-segreto-de ... mp/?espv=1
Ciao
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[6] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto UtenteIanero » 27 ago 2022, 8:12

Se lo definisco come il diametro del mazzetto di raggi che trovo a una specifica distanza, in particolare quella ottimale di utilizzo che hai detto, allora si capisce.

Etemenanki ha scritto:mentre altri davano definizioni diverse, ma comunque non c'entra con il diaframma.

Mi piacerebbe però a questo punto capire perché formalmente il libro Optics, terza edizione, dei tre Pedrotti, la definisce così (AS = Aperture Stop, che io traducevo sopra con diaframma):
3A8BEAFD-00AF-4328-8543-ACBD601ED4D2.jpeg

Vedi in particolare la parte in italico.

Il resto delle risposte sono intuitive e vi ringrazio, ma per ora vorrei capire questo che ho scritto sopra.
:shock:
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[7] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 27 ago 2022, 8:35

E' la confusione solita che fanno gli Inglesi quando scrivono in inglese :mrgreen:

Seriamente, gli "stop" (o aperture stop) sono "il valore di apertura" di un diaframma, non il "diaframma" stesso (da fare attenzione al fatto che la scala e' invertita, piu il valore di "stop" e' elevato, piu il diaframma e' chiuso e meno luce passa) ... detto in modo il piu semplice possibile, e' quanta luce passa attraverso il foro centrale del diaframma (in quel caso, appunto, l'immagine) secondo se e' piu o meno aperto, ed ogni "stop" corrisponde al raddoppio o al dimezzamento del valore precedente, che poi loro usino "stop" anziche' "diaphragm" perche' secondo loro "diaphragm" e' una cosa diversa, e' colpa loro se non sono capaci a scrivere in inglese ed ogni volta che lo fanno causano confusione :-P (si, lo so, sono malvagio :mrgreen: ).
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[8] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto UtenteIanero » 27 ago 2022, 8:59

Questa la loro definizione di AS:
4D07B0A5-9414-4F7A-B3C4-787D370379CC.jpeg


Ancora non mi è chiaro, se considero la loro definizione.
Se per pupilla d’uscita intendono l’immagine dello stop formata dalle lenti che sono alla sua destra, non vedo come questa possa diventare equivalente a quella che hai dato tu: il diametro del mazzetto di raggi alla distanza utile di osservazione.
Il mio dubbio iniziale ce l’ho ancora: la loro definizione è intrinsecamente legata al punto in cui si forma l’immagine dell’AS, che non è in generale quello utile di osservazione che dicevi.

Boh…

Grazie comunque.
:shock:
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[9] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto Utentestefanopc » 27 ago 2022, 9:21

Bisogna distinguere se il sistema ottico che stai considerando ha una uscita oculare o è un obbiettivo fotografico.
Se è per uso fotografia l'immagine sarà ricreata a fuoco su un piano (piano pellicola) con una perdita di luminosità misurata( diaframma o stop) .
Se ha una uscita oculare ovviamente nessuna immagine sarà ricreata su alcun piano.
A quale caso ti stai riferendo?
Ciao
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[10] Re: Pupille di ingresso e uscita di un sistema ottico

Messaggioda Foto UtenteIanero » 27 ago 2022, 11:39

Seguendo pedissequamente il libro di testo che sto leggendo, non saprei rispondere a questa domanda poiché lui ancora non distingue le cose e parla in generale di 'sistema ottico'. Mi viene da dedurre, da ciò che mi state dicendo, che lui forse stia implicitamente pensando alla formazione di immagini su un piano, dunque stiamo parlando del primo caso che dicevi (piano pellicola).

Però a questo punto direi: valutiamo la questione in entrambi i casi. :roll:
:shock:
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