Задний главного фокус, задняя главная точка и задняя главная плоскость
Главные и фокальные точки относятся к кардинальным точкам оптической системы.
Рассмотрим параксиальную оптическую систему, которая строит изображение предмета (рисунок 1). Роль системы в данном случае исполняет одна линза. Предмет находится на бесконечном расстоянии от нее и центрирован относительно оптической оси системы (пространство предметов на рисунке слева). Так как система параксиальная, она формирует идеальное изображение в точке .
Продлим луч, в пространстве предметов и в пространстве изображений, до пересечения в точке (рисунок 2). Плоскость, которая проходит через эту точку и пересекает оптическую ось под прямым углом, назовем задней главной плоскостью. Точку пересечения этой плоскости с оптической осью назовем задней главной точкой. Точку изображения предмета , которая находится на оптической оси, назовем задним главным фокусом.
Передний главный фокус, передняя главная точка и передняя главная плоскость
Изменим условия – перенесем предмет вправо на бесконечное расстояние (рисунок 3). Теперь, пространство предметов у нас находится справа, а пространство изображения – слева.
Проведем те же дополнительные построения, которые мы проводили, когда предмет находился слева (рисунок 4). Плоскость, проходящую через точку и пересекающую оптическую ось под прямым углом в точке , назовем передней главной плоскостью, точку пересечения с осью – передней главной точкой, а точку изображения – передним главным фокусом.
Заметьте, что в обоих случаях (и когда прдемет был слева, и когда предмет был справа) – лучи проходят через обе точки и , и (рисунок 5). Дело в том, что точка является изображением точки . Другими словами, и – сопряженные точки. Очевидно, что коэффициент увеличения для этих точек равен единице, так как они находятся на одинаковом расстоянии от оптической оси.
Передняя и задняя главные плоскости являются сопряженными плоскостями, и коэффициент увеличения для этих плоскостей равен единице. Т.е. для любой точки, принадлежащей передней главной плоскости можно найти сопряженную ей точку в задней главной плоскости и увеличение для этих точек будет равно единице.