球面レンズは非球面レンズとどう違うのですか?

多くのレンズ( Pentax DA 15mm f / 4 Limited 、または Nikon AF-S 35mm f / 1.4G )は、「非球面レンズ要素」を備えていると説明されています。これは、通常のレンズが球面レンズであることを意味しますか?違いは何ですか?また、一方が他方よりも優れている点は何ですか?

回答

シンプルで比較的安価です表面が平面の一部または球の一部であるレンズを作成します。このようなレンズは光の焦点を完全に合わせません。この焦点の欠如は球面収差です。この図はウィキペディアの記事は、仮想の完全なレンズ(上半分)と比較して、光線がどのように収束しないか(下半分)を概略的に示しています。

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球面収差は、大きくて速い(明るい)レンズで特に顕著です。この焦点の欠如は、さまざまな形のぼやけとして現れます。この問題は、他のレンズを配置することで修正できます。レンズの前後。レンズの表面の形状を変更して(非球面にする)修正することもできますが、それはより困難になる傾向があります。持ち運びに費用がかかるout:ガラスの球形は簡単に作成および測定できます。非球面レンズはそうではありません。

補正としてレンズ要素を追加すると、フレアの量が増え、写真のコントラストが低下します。 、レンズのサイズと重量を増やすだけでなく。また、色が少し変わる場合があります。したがって、非球面要素は通常、コントラストのあるカラフルな画像を生成し、より軽くて使いやすいように作成されたレンズに信号を送ります。レンズは球面収差以外の問題を引き起こす可能性があるため、それ自体では高品質を保証しません。たとえば、小さな非球面レンズはプラスチックで成形でき、安価な写真機器に日常的に登場します。ただし、大型のガラス非球面レンズは製造コストがはるかに高く、通常はより優れたレンズ用に予約されています。

コメント

  • ほとんどの収差は非球面、それは球面収差に限定されません。

回答

「非球面」として販売されているレンズは通常非球面の表面(1枚のガラスの片面)は1つだけで、他のすべての表面は非球面(または平面)になります。

したがって、どのレンズのガラスの大部分も、非球面、とにかく球面です。

非球面は球面収差の補正に役立ち、開口部が大きく開いているときに画像を柔らかく見せることができます。ただし、妥協が必要なため、正確な科学ではありません。たとえば、非球面収差の補正により、背景のボケがさらに粗くなることがありますが、これはポートレートには適していません。

非球面レンズの表面は自然な回転運動では研磨できないため、製造コストがはるかに高くなります。

おもしろい事実:高品質の非球面レンズの表面は少なくとも 1667年以降、望遠鏡、老眼鏡、燃える眼鏡で使用されています(!)。

コメント

  • つまり、10世紀後半から:Ibn Sahlは、同じWikipediaの記事で、"幾何学的収差のない光を集束させる非球面レンズの形状を解明したとされています";つまり、非球面レンズの設計。 1990 Isisの記事で、RoshdiRashedはIbnSahl

のrefの幾何学的構造双曲線などの円錐曲線に基づいて、完全な非球面の集束特性を備えた光学機器を練習します。彼は、11世紀の後継者であるイブン・アル・ハイサムが乱視と異常にさらに取り組んだことを指摘しています。

  • えーと、なぜ'自然によってそれらを粉砕できないのですか。回転運動?非球面レンズ要素は、中心軸に対して対称です。したがって、球体で機能する手法は放物面でも機能するはずです。
  • '球形よりも放物線状の形状を研磨するのは、さらに複雑です。レンズはその中心軸を中心に回転させることができます。
  • しかし、それは'正確な科学ではありませんそれは正確な光学の科学ですが、各メーカーはf番号、コントラスト、重量については自分で選択します etc
  • 思い出しますが、望遠鏡の鏡を研磨すると、2つの位置を逆にして、最初の球形が放物線に修正されます。ブランクなので、'最初の研削から同時に製造された、ピッチコーティングされた固定凸面ガラス上でミラーを加工し、ピッチの弾性と圧力技術を優先的に研削します。球形工具による放物線形状。ロボットは同じことをさらにうまくやることができますよね?圧力が加えられるベクトルが重要であるため、機械のようにツールを回転させても機能します。
  • 回答

    写真家の答えは、それは問題ではないということです。私たちは、光学エンジニアにレンズを作り、それを私たちの技術に使用するための最良の方法を見つけさせます。

    技術的な答えは、はい、非です。非球面レンズは、その表面の1つが特定の半径の球の外面に対応するという意味で球形です。

    非球面レンズはより複雑で、球の曲線に従うことに制約されません。これは、非球面レンズ間でより多くのばらつきがあることを意味します。これにより、光学エンジニアはそのようなレンズを設計する際の自由度が増し、光学的な問題を修正する機会が増えます。

    回答

    非球面レンズについて私が読んだり見たりしたことから、レンズの表面に当たる光の収差を防ぐように設計されています。これは、 s、レンズを装着している人の画像の歪みを防ぎます。これは、レンズの球形デザインの曲線から離れて、レンズのエッジを外側に湾曲させ、中央を球形にし、エッジを先細にすることで実現されます。

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