Czym soczewka sferyczna różni się od soczewki asferycznej?

To proste i stosunkowo tanie do tworzenia soczewek, których powierzchnie są częściami płaszczyzny lub części kuli. Takie soczewki nie skupiają światła idealnie; ten brak ostrości jest aberracją sferyczną. Ta grafika z Artykuł w Wikipedii schematycznie ilustruje, w jaki sposób promienie świetlne nie zbiegają się (dolna połowa) w porównaniu z hipotetycznie doskonałą soczewką (górna połowa).

Aberracja sferyczna jest szczególnie widoczna w dużych, jasnych (jasnych) obiektywach. Ten brak ostrości objawia się różnymi formami rozmycia. Problem można rozwiązać, umieszczając inne soczewki przed i za obiektywem. Można to również skorygować, zmieniając kształt powierzchni soczewki (sprawiając, że są one asferyczne ), ale jest to zwykle trudniejsze i drogie do przenoszenia out: szklane kształty kuliste są łatwe do wykonania i zmierzenia; asferyczne nie są.

Kiedy dodatkowe elementy obiektywu są dodawane jako korekta, zwiększają ilość flary i zmniejszają kontrast zdjęcia , a także zwiększenie rozmiaru i wagi soczewki. Mogą też trochę zmienić kolory. Dlatego elementy asferyczne zwykle sygnalizują soczewkę, która została stworzona do tworzenia kontrastowych, kolorowych obrazów, a także jest lżejsza i łatwiejsza w użyciu. Same w sobie nie zapewniają wysokiej jakości, ponieważ soczewki mogą wykazywać inne problemy oprócz aberracji sferycznej. Na przykład małe soczewki asferyczne mogą być formowane z tworzywa sztucznego i rutynowo pojawiają się w tanim sprzęcie fotograficznym. Jednak duża szklana soczewka asferyczna jest znacznie droższa w produkcji i zwykle zarezerwowana dla lepszych obiektywów.

Komentarze

• Większość aberracji można skorygować za pomocą asphere, nie ogranicza się do aberracji sferycznej.

Soczewka sprzedawana jako „asferyczna” zwykle mają tylko jedną powierzchnię (jedną stronę jednego kawałka szkła) asferyczną, a wszystkie pozostałe powierzchnie będą sferyczne (lub płaskie).

Tak więc zdecydowana większość szkła w jakimkolwiek obiektywie, nawet te sprzedawane jako asferyczna, jest i tak sferyczna.

Powierzchnia asferyczna może pomóc skorygować aberrację sferyczną, która może sprawić, że obraz będzie wyglądał miękko, gdy apertura jest szeroko otwarta. Ale to nie jest nauka ścisła, ponieważ trzeba iść na kompromisy. Na przykład korekcja aberracji sferycznej może czasami sprawić, że bokeh tła będzie bardziej ostre, co nie jest dobre w przypadku portretów.

Powierzchnie soczewek asferycznych są znacznie droższe w produkcji, ponieważ nie można ich szlifować naturalnym ruchem obrotowym.

Ciekawostka: wysokiej jakości asferyczne powierzchnie soczewek były co najmniej od 1667 roku , używany w teleskopach, okularach do czytania i płonących okularach (!).

Komentarze

• Masz na myśli od końca dziesiątego wieku: Ibn Sahl jest wymieniony w tym samym artykule w Wikipedii, że " opracował [ing] kształty soczewek anaklastycznych, które skupiają światło bez aberracji geometrycznych "; innymi słowy przy projektowaniu soczewek asferycznych. W artykule Isis z 1990 r. , Roshdi Rashed dokumentuje Ibn Sahl ' s geometryczna konstrukcja ref chowane instrumenty optyczne oparte na przekrojach stożkowych, takich jak hiperbola, o doskonałych – asferycznych – właściwościach ogniskowania. Wskazuje, że następca z XI wieku, Ibn al-Haytham, dalej zajął się astygmatyzmem i aberracją.
• Ehm, dlaczego ' t mogą być uziemione przez naturalny ruch obrotowy? Asferyczne elementy soczewki są nadal symetryczne wzdłuż osi środkowej; więc każda technika, która działa w przypadku kul, powinna działać również w przypadku paraboloidów.
• ' jest jeszcze bardziej skomplikowane, aby szlifować coś o kształcie parabolicznym niż kulistym – nawet jeśli soczewka może obracać się wokół jej środkowej osi.
• Ale to ' nie jest nauką ścisłą To jest dokładna nauka o optyce, jednak każdy producent dokonuje własnego wyboru liczby f, kontrastu, wagi etc
• Jak sobie przypominam, szlifowanie lustra teleskopu koryguje początkowy kulisty kształt do parabaloidy poprzez odwrócenie ich położenia półfabrykaty, abyś ' pracował nad lustrem nieruchomym wypukłym szkłem pokrytym smołą, które zostało wyprodukowane w tym samym czasie ze wstępnego szlifowania, a elastyczność skoku i technika dociskania preferencyjnie szlifują kształt paraboliczny z kulistym narzędziem. Robot mógłby zrobić to samo jeszcze lepiej, prawda? Nawet obracanie narzędzia tak, jak widzę maszyny, będzie nadal działać, ponieważ wektor, do którego jest wywierany nacisk, jest kluczem.

Odpowiedź fotografa jest taka, że to nie ma znaczenia. Pozwalamy inżynierom optycznym znaleźć najlepszy sposób budowania soczewek, a następnie używamy ich w naszym rzemiośle.

Techniczna odpowiedź brzmi: tak, nie soczewki asferyczne są sferyczne w tym sensie, że jedna z ich powierzchni odpowiada zewnętrznej powierzchni kuli o pewnym promieniu.

Soczewki asferyczne są bardziej złożone i nie są ograniczone do podążania za krzywizną kuli. oznacza, że istnieje dużo więcej rozbieżności między soczewkami asferycznymi. Daje to inżynierom optycznym większą swobodę podczas projektowania takich soczewek, a tym samym większe szanse na naprawienie problemów optycznych.

Z tego, co czytałem i widziałem o soczewkach asferycznych, są one zaprojektowane tak, aby zapobiegać aberracji światła padającego na powierzchnię soczewki. To oznacza s, zapobiega zniekształceniom obrazu dla osoby noszącej soczewki. Osiąga się to poprzez wygięcie krawędzi soczewki, oddalając ją od krzywizny kulistej konstrukcji soczewki, tworząc kulę pośrodku i zwężającą się na krawędziach.