Pourquoi les verres miroirs ont-ils un mauvais contraste?

Je lisais cette question sur les lentilles miroir et les réponses m'ont beaucoup appris sur les lentilles miroir. Il est assez évident pour moi pourquoi ils ont un bokeh en forme de beignet (obstruction centrale) et pourquoi ils sont à ouverture fixe (un iris serait difficile à insérer dans le trajet de la lumière) mais il n'est pas du tout évident pourquoi une lentille de miroir devrait avoir un mauvais contraste .

Je me demande pourquoi.

La perte de contraste est due à l'obstruction centrale; c'est-à-dire le "trou du beignet" qui empêche la lumière de passer au centre de la lentille.

Dans un télescope ou un objectif à diffraction limitée, la fonction d'étalement du point - essentiellement une image d'une source ponctuelle, comme une étoile - est la transformée de Fourier de l'ouverture. Pour une ouverture circulaire, comme la plupart des objectifs, il s'agit d'une fonction Bessel J1 , également connue sous le nom de Jinc, ou disque Airy :

Lorsque vous obstruez le centre de l'ouverture et la transformez en beignet, la transformée de Fourier change de manière à transférer la puissance du point lumineux central vers le premier anneau. L'effet est de diminuer le contraste de l'image.

Cette page Web contient des exemples de la fonction d'étalement des points pour toutes sortes d'ouvertures obstruées, afin que vous puissiez voir clairement l'effet.

Contrairement au mythe populaire, seule la baisse du contraste local (c'est-à-dire la netteté) est causée par l'obstruction centrale et sa fonction d'étalement ponctuel associée. La différence entre la réfraction et la lentille miroir est détectable, mais elle n'est pas si grande.

Cela peut être facilement vérifié en plaçant un petit cercle noir devant votre objectif ordinaire. L'obstruction ne nettoiera pas l'image , style lentille miroir.

Désormais, le faible contraste global, ou brouillard, perçu comme une caractéristique distinctive de la lentille miroir est le résultat de la diffusion de la lumière à partir des surfaces des miroirs. Les lentilles en verre ordinaires diffusent également un peu de lumière mais à un degré bien moindre. Cela a quelque chose à voir avec la physique associée aux surfaces réfléchissantes et réfractantes et aux revêtements utilisés sur les lentilles et les miroirs - mais je ne connais pas les détails.