¿Por qué las lentes de espejo tienen poco contraste?

Estaba leyendo esta pregunta sobre lentes de espejo y las respuestas me enseñaron mucho sobre lentes de espejo. Es bastante obvio para mí por qué tienen donut bokeh (obstrucción central) y por qué tienen una apertura fija (sería difícil insertar un iris en la trayectoria de la luz), pero no es tan obvio por qué una lente de espejo debería tener un contraste deficiente. .

Me pregunto por qué.

Respuestas (2)

La pérdida de contraste se debe a la obstrucción central; es decir, el "agujero de la rosquilla" que impide que la luz atraviese el centro de la lente.

En un telescopio o lente de difracción limitada, la función de dispersión de puntos, básicamente una imagen de una fuente puntual, como una estrella, es la transformada de Fourier de la apertura. Para una apertura circular, como la mayoría de las lentes, esta es una función Bessel J1 , también conocida como Jinc o disco Airy :

disco aireado

Cuando obstruyes el centro de la apertura, convirtiéndolo en una rosquilla, la transformada de Fourier cambia de una manera que transfiere energía desde el punto brillante central hacia el primer anillo. El efecto es bajar el contraste de la imagen.

Esta página web tiene ejemplos de la función de dispersión de puntos para todo tipo de aberturas obstruidas, para que pueda ver el efecto claramente.

¡Do! Por supuesto, lo sabía. Tengo telescopios refractores, reflectores y catadióptricos. Cuando obtuve mi primer refractor grande, me dijeron que esperara un aumento en el contraste. Lo hice, y obviamente por las mismas razones. ¡Gracias!

Contrariamente al mito popular, sólo la caída del contraste local (es decir, la nitidez) es causada por la obstrucción central y su función de dispersión de puntos asociada. La diferencia entre la lente de refracción y la de espejo es detectable, pero no es tan grande.

Esto se puede verificar fácilmente colocando un pequeño círculo negro frente a su lente normal. La obstrucción no borrará la imagen , estilo lente de espejo.

Ahora, el bajo contraste general, o la niebla, que se percibe como una característica distintiva de la lente del espejo es el resultado de la dispersión de la luz de las superficies del espejo. Las lentes de vidrio regulares también dispersan algo de luz, pero en un grado mucho menor. Esto tiene algo que ver con la física asociada con superficies y revestimientos reflectantes y refractores utilizados en lentes y espejos, pero no conozco los detalles.