Cum diferă o lentilă sferică de o lentilă asferică?

Este simplu și relativ ieftin pentru a face obiective ale căror suprafețe sunt părți ale unui plan sau părți ale unei sfere. Astfel de obiective nu focalizează perfect lumina; această lipsă de focalizare este aberație sferică. Această grafică dintr-un Articolul Wikipedia ilustrează schematic modul în care razele de lumină nu reușesc să convergă (jumătatea inferioară) comparativ cu o lentilă perfectă ipotetică (jumătatea superioară).

Aberația sferică este deosebit de importantă la lentilele mari, rapide (luminoase). Această lipsă de focalizare apare ca diferite forme de estompare. Problema poate fi corectată prin plasarea altor lentile în fața și în spatele obiectivului. Poate fi corectat și prin schimbarea formei suprafețelor lentilei (făcându-le asferice ), dar aceasta tinde să fie mai dificilă și scump de transportat afară: formele sferice de sticlă sunt simple de realizat și măsurat; cele asferice nu sunt.

Când se adaugă elemente de obiectiv suplimentare ca corecție, acestea măresc cantitatea de flare și reduc contrastul fotografiei , precum și adăugarea la dimensiunea și greutatea obiectivului. De asemenea, ar putea modifica puțin culorile. Prin urmare, elementele asferice semnalează în mod obișnuit un obiectiv creat pentru a produce imagini contrastante, colorate și pentru a fi mai ușor și mai ușor de utilizat. În sine nu asigură o calitate ridicată, deoarece lentilele pot prezenta și alte probleme în afară de aberația sferică. De exemplu, lentilele mici asferice pot fi modelate din plastic și apar în mod obișnuit în echipamentele foto ieftine. Cu toate acestea, o lentilă asferică mare din sticlă este mult mai scumpă de produs și este de obicei rezervată pentru lentile mai bune.

Comentarii

• Puteți corecta majoritatea aberațiilor cu un asferică, nu se limitează la aberație sferică.

Un obiectiv comercializat ca „asferic” va avea de obicei au o singură suprafață (o parte a unei bucăți de sticlă) asferică, iar toate celelalte suprafețe vor fi sferice (sau plane).

Deci marea majoritate a sticlei din orice lentilă, chiar și a acelor lentile comercializate ca asferic, oricum este sferic.

O suprafață asferică poate ajuta la corectarea aberației sferice, ceea ce poate face ca imaginea să pară moale atunci când diafragma este larg deschisă. Dar nu este o știință exactă, deoarece trebuie făcute compromisuri. De exemplu, corecția sferică a aberației poate face uneori bokehul de fundal mai aspru, ceea ce nu este grozav pentru portrete.

Suprafețele lentilelor asferice sunt mult mai scump de produs, deoarece nu pot fi macinate printr-o mișcare de rotație naturală.

Fapte amuzante: suprafețele asferice de înaltă calitate au fost în jur de cel puțin din 1667 , folosit în telescoape, ochelari de lectură și ochelari de ardere (!).

Comentarii

• Adică de la sfârșitul secolului al X-lea: Ibn Sahl este creditat în același articol Wikipedia cu " elaborând [ing] formele lentilelor anaclastice care focalizează lumina fără aberații geometrice "; cu alte cuvinte, cu proiectarea lentilelor asferice. Într-un articol Isis din 1990 , Roshdi Rashed documentează Ibn Sahl ' construcția geometrică a ref instrumente optice de ractare bazate pe secțiuni conice, cum ar fi hiperbola, cu proprietăți perfecte – asferice – de focalizare. El subliniază faptul că un succesor al secolului al XI-lea, Ibn al-Haytham, a abordat în continuare astigmatismul și aberația.
• Erm, de ce ' nu pot fi măcinate de o natură? mișcare rotativă? Elementele lentilelor asferice sunt încă simetrice pe axa centrală; deci orice tehnică care funcționează pentru sfere ar trebui să funcționeze și pentru paraboloizi.
• Este ' încă mai complicat să mori ceva cu o formă parabolică decât sferică – chiar dacă obiectivul poate fi rotit pe axul său central.
• Dar ' nu este o știință exactă Este exactă știința opticii, totuși fiecare producător face propria alegere pentru numărul f, contrast, greutate etc
• După cum îmi amintesc, măcinarea unei oglinzi telescopice corectează forma sferică inițială la un parabaloid inversând poziția celor două spații libere, astfel încât să ' să lucrați oglinda peste sticla convexă acoperită cu pas fix care a fost produsă în același timp de la măcinarea inițială, iar elasticitatea pasului și tehnica de presare se macină preferențial forma parabolică cu un instrument sferic. Un robot ar putea face același lucru și mai bine, nu? Chiar și rotirea instrumentului așa cum văd mașinile vor funcționa, deoarece vectorul la care se aplică presiunea este cheia.

Răspunsul fotografului este că nu contează. Lăsăm inginerilor optici să găsească cea mai bună modalitate de a construi lentile și apoi să le folosească pentru ambarcațiunile noastre.

Răspunsul tehnic este da, non- lentilele asferice sunt sferice în sensul că una dintre suprafețele lor corespunde suprafeței exterioare a unei sfere cu o anumită rază.

Lentilele asferice sunt mai complexe și nu sunt constrânse să urmeze curba unei sfere. înseamnă că există mult mai multe diferențe între lentilele asferice. Acest lucru oferă inginerilor optici mai multă libertate atunci când proiectează astfel de lentile și, prin urmare, mai multe șanse de a corecta problemele optice.