Waarin verschilt een sferische lens van een asferische lens?

Het is eenvoudig en relatief goedkoop om lenzen te maken waarvan de oppervlakken deel uitmaken van een vlak of delen van een bol. Dergelijke lenzen focussen licht niet perfect; dit gebrek aan focus is sferische aberratie. Deze afbeelding van een Wikipedia-artikel illustreert schematisch hoe de lichtstralen niet convergeren (onderste helft) in vergelijking met een hypothetische perfecte lens (bovenste helft).

Sferische aberratie komt vooral voor bij grote, snelle (lichtsterke) lenzen. Dit gebrek aan focus komt naar voren als verschillende vormen van wazigheid. Het probleem kan worden verholpen door andere lenzen te plaatsen voor en achter de lens. Het kan ook worden gecorrigeerd door de vorm van de lensoppervlakken te veranderen (door ze asferisch te maken), maar dat is meestal moeilijker en duur om te dragen uit: glazen bolvormen zijn eenvoudig te maken en te meten; asferische zijn dat niet.

Wanneer extra lenselementen worden toegevoegd als correctie, vergroten ze de hoeveelheid schittering en verminderen ze het contrast van de foto , evenals het vergroten van de grootte en het gewicht van de lens. Ze kunnen ook de kleuren een beetje veranderen. Daarom duiden asferische elementen typisch op een lens die is gemaakt om contrastrijke, kleurrijke beelden te produceren en om lichter en gebruiksvriendelijker te zijn. Ze garanderen op zichzelf geen hoge kwaliteit, omdat lenzen naast sferische aberratie andere problemen kunnen vertonen. Kleine asferische lenzen kunnen bijvoorbeeld van plastic worden gemaakt en verschijnen regelmatig in goedkope fotoapparatuur. Een grote asferische lens van glas is echter veel duurder om te produceren en is meestal gereserveerd voor betere lenzen.

Opmerkingen

• Je kunt de meeste afwijkingen corrigeren met een asphere, het is niet beperkt tot sferische aberratie.

Een lens die op de markt wordt gebracht als “asferisch” zal gewoonlijk slechts één oppervlak (één kant van een stuk glas) asferisch hebben, en alle andere oppervlakken zullen bolvormig (of plat) zijn.

Dus de overgrote meerderheid van glas in elke lens, zelfs lenzen die op de markt worden gebracht als asferisch, is sowieso sferisch.

Een asferisch oppervlak kan helpen bij het corrigeren van sferische aberratie, waardoor het beeld er zacht uitziet als het diafragma wijd open is. Maar het is geen exacte wetenschap, omdat er compromissen moeten worden gesloten. De correctie van sferische aberratie kan bijvoorbeeld achtergrond-bokeh soms scherper maken, wat niet goed is voor portretten.

Asferische lensoppervlakken zijn dat wel. veel duurder om te produceren, omdat ze “niet kunnen worden geslepen door een natuurlijke roterende beweging.

Leuk weetje: hoogwaardige asferische lensoppervlakken bestaan al minstens sinds 1667 , gebruikt in telescopen, leesbrillen en brandende brillen (!).

Reacties

• Je bedoelt sinds het einde van de tiende eeuw: Ibn Sahl wordt in datzelfde Wikipedia-artikel gecrediteerd met " werk [ing] uit de vormen van anaclastische lenzen die licht focussen zonder geometrische aberraties "; met andere woorden, met het ontwerpen van asferische lenzen. In een 1990 Isis-artikel , documenteert Roshdi Rashed Ibn Sahl ' s geometrische constructie van ref op kegelsneden gebaseerde optische instrumenten, zoals de hyperbool, met perfecte – asferische – focusserende eigenschappen. Hij wijst erop dat een 11e-eeuwse opvolger, Ibn al-Haytham, astigmatisme en aberratie verder behandelde.
• Eh, waarom kunnen ' ze worden gemalen door een natuurlijke draaiende beweging? Asferische lenselementen zijn nog steeds symmetrisch over de centrale as; dus elke techniek die voor sferen werkt, zou ook voor paraboloïden moeten werken.
• Het ' is nog steeds ingewikkelder om iets een parabolische vorm te geven dan een bolvormig – ook al is het lens kan rond zijn centrale as worden rondgedraaid.
• Maar het ' is geen exacte wetenschap Het is exacte wetenschap van optica, maar elke fabrikant maakt zijn eigen keuze voor f-getal, contrast, gewicht etc
• Zoals ik me herinner, corrigeert het slijpen van een telescoopspiegel de oorspronkelijke bolvorm tot een parabaloïde door de positie van de twee om te keren blanks zodat u ' de spiegel bewerkt over het stationaire met pek gecoate convexe glas dat tegelijkertijd werd geproduceerd bij het eerste slijpen, en de elasticiteit van de pitch en de druktechniek bij voorkeur slijpt de parabolische vorm met een bolvormig gereedschap. Een robot zou hetzelfde nog beter kunnen doen, toch? Zelfs het draaien van het gereedschap zoals ik zie dat machines doen, zal nog steeds werken, omdat de vector waarop druk wordt uitgeoefend de sleutel is.

Het antwoord van de fotograaf is dat het niet uitmaakt. We laten optische ingenieurs de beste manier vinden om lenzen te bouwen en ze vervolgens te gebruiken voor ons vak.

Het technische antwoord is ja, niet- asferische lenzen zijn sferisch in de zin dat een van hun oppervlakken overeenkomt met het buitenoppervlak van een bol met een bepaalde straal.

Asferische lenzen zijn complexer en hoeven niet de curve van een bol te volgen. Dat ook betekent dat er veel meer variatie is tussen asferische lenzen. Dit geeft optische ingenieurs meer vrijheid bij het ontwerpen van dergelijke lenzen en dus meer kansen om optische problemen te corrigeren.

Van wat ik heb gelezen en gezien over asferische lenzen, zijn ze ontworpen om aberratie van licht dat op het oppervlak van de lens valt te voorkomen. s, het voorkomt beeldvervorming voor de persoon die de lenzen draagt. Dit wordt bereikt door de randen van de lens naar buiten te laten buigen, weg van de ronding van het bolvormige ontwerp van de lens, waardoor het een bol in het midden wordt en taps toeloopt aan de randen.