焦点(光学)

目の焦点については、収容(目)を参照。

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幾何光学において、焦点は像点とも呼ばれ、物体上のある点から発した光線が収束する点である。 焦点は概念的には点であるが、物理的には焦点はぼかし円と呼ばれる空間的な広がりを持つ。 この非理想的なピント合わせは、撮像光学系の収差が原因であることがあります。 大きな収差がない場合、最小のぼかし円はエアリーディスクとなり、これは光学系の開口部からの回折によって発生する。 収差は開口部の直径が大きくなるほど悪化する傾向があり、エアリーサークルは大口径の場合に最も小さくなります。

目の焦点は理想的には物体上のある点からすべての光線を網膜上の対応する点に集めます。

異なる距離でのカメラの焦点のデモ、竹やぶを示す

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画像、あるいは画像点または領域は、物体点からの光が画像内でほぼ最大限に収束していれば焦点が合い、光がうまく収束していなければ焦点外である。

主焦点とは特殊な焦点のことで、レンズや球面鏡、放物面鏡の場合、軸に平行な平行光を集光する点です。 光はレンズをどちらの方向にも通過することができるので、レンズは2つの焦点を持っています。 レンズや鏡の主面から焦点までの空気中の距離を焦点距離という。

  • 楕円鏡は焦点位置が2つあり、一方を通過して鏡に当たった光は、もう一方を通るように反射する。
  • 双曲面鏡の焦点は2点のどちらかで、一方からの光は他方から来たように反射する性質がある
  • 発散(負)レンズや凸面鏡は平行光を1点に集束させない。 むしろ焦点は、光がレンズを通過したり鏡に反射したりした後、その光が発せられたように見える点である。 凸面の放物面鏡は、平行光線を反射して焦点から放射しているように見せたり、逆に焦点に向けた光線を平行光線として反射させたりする。 凸面楕円鏡は、一方の焦点に向けられた光を、鏡の背後にあるもう一方の焦点から放射されているように反射する。 凸面双曲面鏡は、鏡の前にある焦点から放射された光線を、鏡の後ろにある焦点から放射されているように反射する。 逆に、カセグレン望遠鏡のように、鏡の後方にある焦点に照射された光線を、鏡の前方にある焦点に集光することができます

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