ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

DOI: 10.17586/1023-5086-2026-93-02-48-59

УДК: 535.317.64

Дисторсия сверхширокоугольных объективов в пределах углового поля до полусферы

Багдасаров А.А., Багдасарова О.В., Шемигон Т.Н.
Ссылка для цитирования:

Багдасаров А.А., Багдасарова О.В., Шемигон Т.Н. Дисторсия сверхширокоугольных объективов в пределах углового поля до полусферы// Оптический журнал. 2026. Т. 93. № 2. С. 48–59. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-02-48-59

 

Bagdasarov A.A., Bagdasarova O.V., Shemigon T.N. Distortion of ultra-wide-angle lenses within an angular field up to a hemisphere [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2026. V. 93. № 2. P. 48–59. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-02-48-59

 

Ссылка на англоязычную версию:
-
Аннотация:

Предмет исследования. Процесс изменения дисторсии в пределах углового поля в пространстве предметов до полусферы в сверхширокоугольных оптических системах из сферических поверхностей. Цель работы. Определение зависимости дисторсии от изменения углового поля до полусферы в сверхширокоугольных оптических системах из сферических поверхностей. Метод. Полиномиальное представление дисторсии в степенной зависимости от величин полевого угла в пространстве предметов, полученное на основании комбинаций различных законов формирования изображений и вычленения только одной аберрации дисторсии. Основные результаты. Впервые полученные аналитические соотношения позволяют оценить направление и скорость изменения дисторсии в пределах углового поля в пространстве предметов оптических систем с точностью до девятнадцатого и более высокого порядка аберрации и подтвердить возможность универсализации презентованной концепции. Сравнение результатов, полученных аналитически, с численными значениями показало высокую степень их взаимного соответствия при различных способах формирования изображения. Максимальная погрешность аналитического определения дисторсии относительно численного расчёта составляет величину порядка от 13,69% до 32,66% для различных законов формирования изображений. Практическая значимость. Помимо теоретической основы, материал статьи очень полезен в прикладном плане при проектировании оптических сверхширокоугольных систем, изначально позволяя предугадать возможную величину дисторсионного искажения и соответствующего фокусного расстояния разрабатываемой оптической системы, излишне не разгоняя угловое поле с целью вписаться в формат приёмного устройства.

Ключевые слова:

угловое поле, отрицательная дисторсия, величина изображения, закон формирования изображения, ортоскопическая оптическая система, сферическая оптика

Коды OCIS: 120.4820, 2203620

Список источников:
  1. Русинов М.М. Композиция оптических систем. Л.: Машиностроение, 1989. 384 с.

Rusinov M.M. Composition of optical systems. L.: Mashinostroenie, 1989. 384 p .

  1. Тарабукин В.В. Современные сверхширокоугольные дисторзирующие фотографические объективы // Разработка и испытание оптических систем. Сборник статей. Труды ГОИ. Л.: ГОИ, 1981. Т. 49. Выпуск 183. С. 44–51.

Tarabukin V.V. Modern ultra-wide-angle distorting photographic lenses // Development and testing of optical systems. Collection of articles. Proceedings of GOI. L.: GOI, 1981. Vol. 49. Issue 183. P. 44-51.

  1. Тарабукин В.В. Расчёт особоширокоугольных фотографических систем // ОМП. 1974. № 3. С. 29−32.

Tarabukin V.V. Calculation of extra-wide-angle photographic systems // OMP. 1974. № 3. P. 29−32.

  1. Беляков Г.Ф., Багдасаров А.А., Багдасарова О.В., Кузьмина Т.А. Исследование и оценка светораспределения в плоскости изображения сверхширокоугольных объективов для минивидеокамер с ПЗС-матрицей // Оптический журнал. 2005. Т. 72. № 3. С. 23–30.

Belyakov G.F., Bagdasarov A.A., Bagdasarova O.V., Kuzmina T.A. Investigation and evaluation of light distribution in the image plane of ultra-wide-angle lenses for mini cameras with a CCD sensor // Journal of Optical Technology. 2005. V. 72. № 3. P. 245−251. https://doi.org/10.1364/JOT.72.000245

  1. Гончаренко Е.Н., Осипова Л.П., Томилин М.Г. Объективы для широкоугольной и панорамной съёмки // ОМП. 1979. № 1. С. 26–33.

Goncharenko E.N., Osipova L.P., Tomilin M.G. Lenses for wide-angle and panoramic photography // OMP. 1979. № 1. P. 26−33.

  1. Архипова Л.Н., Багдасаров А.А., Багдасарова О.В., Шевченко. Д.Н. Панорамные системы кругового обзора // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 6. С. 20−31.

Arkhipova L.N., Bagdasarov A.A., Bagdasarova O.V., Shevchenko D.N. Panoramic circular viewing systems // Journal of Optical Technology. 2016. V. 83. № 6. P. 342−350. https://doi.org/10.1364/JOT.83.000342

  1. Gyeong-il Kween, Seung Hwang-bo, Geon-hee Kim, Sun-cheol Yang, Young-hun Lee. Wide-angle catadioptric lens with a rectilinear proection sceme // Applied Optics. 2006. V. 46. № 34. P. 8659–8673.
  2. Гебгарт А.Я. Особенности проектирования некоторых типов особоширокоугольных объективов // Оптический журнал. 2010. Т. 77. № 9. С. 17–21.

Gebgart A. Ya. Design features of some types of ultrawide-angle objectives // Journal of Optical Technology. 2010. V. 77. № 9. P. 538−541. https://doi.org/10.1364/JOT.77.000538

  1. Гебгарт А.Я., Шатова Е.А., Медведев В.В. Оптические системы некоторых типов широкоугольных ИК объективов // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 2. С. 48–51.

Gebgart A. Ya., Shatova E. A., Medvedev V.V. The optical systems of certain types of wide-angle IR objectives // Journal of Optical Technology. 2013. V. 80. № 2. P. 107−109. https://doi.org/10.1364/JOT.80.000107

  1. Хафизов Р.Г., Охотников С.А., Яранцева Т.И. Модели контуров изображений объектов при наличии геометрических искажений // Компьютерная оптика. 2016. Т. 40. № 3. С. 404−409.

Khafizov R.G., Okhotnikov S.A., Yarantseva T.I. Contour models of images of objects in the presence of geometric distortions // Computer optics. 2016. V. 40. № 3. P. 404−409. https://doi.org/10.18287/2412-6179-2016-40-3-404-409

  1. Sahin F.E., Tanguay A.R. Distortion optimization for wide-angle computational cameras // Optics Express. 2018. V. 51. № 5. P. 5478–5487.
  2. Lee M., Kim H., Paik J. Correction of barrel distortion in fisheye lens images using image-based estimation of distortion parameters // IEEE Access. 2019. V. 7. P. 45723–45733. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2908451
  3. Охотников С.А. Оценка параметров геометрических искажений контуров изображений // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2023. № 1. С. 50−60.

Okhotnikov S.A. Estimation of geometric distortion parameters of image contours // Radio engineering and telecommunication systems. 2023. № 1. P. 50−60. https://doi.org/10.24412/2221-2574-22023-1-50-60

  1. Zhou H., Loulou D., Zhengxin L., Xinling T., Fuchang Z., Weihua W., Liansheng L., Fangqin G. Design of optical system of wide angle infrared earth sensor and study on distortion correction // Journal of Applied Optics. 2018. V. 39. № 2. P. 257−261. https://doi.org/10.5768/JAO201839.0206001
  2. Слюсарев Г.Г. Методы расчёта оптических систем. Л.: Машиностроение, 1969. 670 с.

Slyusarev G.G. Calculation methods of optical systems. L.: Mashinostroenie, 1969. 670 p.

  1. Microsoft Excel — программа для работы с электронными таблицами. 2022. [Электронный ресурс]: <ru.wikipedia.org>Microsoft Excel

[Electronic resource]: <ru.wikipedia.org>Microsoft Excel

  1. Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов. М.; Л.: Машиностроение, 1966. 564 с.

Churilovsky V.N. Theory of optical devices. Moscow; L.: Mashinostroenie, 1966. 564 p.