Nhiều ống kính (như Pentax DA 15mm f / 4 Limited , hoặc Nikon AF-S 35mm f / 1.4G ) được mô tả là có "các thành phần thấu kính phi cầu". Điều này có nghĩa là ống kính thông thường là ống kính hình cầu? Sự khác biệt là gì, và lợi thế của cái này so với cái kia là gì?
Làm thế nào để một thấu kính hình cầu khác với một thấu kính phi cầu?
Câu trả lời:
Thật đơn giản và tương đối rẻ để chế tạo các thấu kính có bề mặt là các bộ phận của mặt phẳng hoặc các bộ phận của hình cầu. Các ống kính như vậy không tập trung ánh sáng hoàn hảo; thiếu tập trung này là quang sai hình cầu. Đồ họa này từ một bài viết trên Wikipedia mô tả sơ đồ về cách các tia sáng không hội tụ (nửa dưới) so với một thấu kính hoàn hảo giả thuyết (nửa trên).
Quang sai hình cầu đặc biệt nổi bật trong các ống kính lớn, nhanh (sáng). Sự thiếu tập trung này cho thấy như nhiều hình thức mờ nhạt khác nhau. Vấn đề có thể được khắc phục bằng cách đặt các ống kính khác ở phía trước và phía sau ống kính. Nó cũng có thể được sửa chữa bằng cách thay đổi hình dạng của các bề mặt thấu kính (làm cho chúng trở nên hình cầu ), nhưng điều đó có xu hướng khó thực hiện và tốn kém hơn: hình dạng hình cầu bằng thủy tinh rất đơn giản để thực hiện và đo lường; những người phi cầu thì không.
Khi các thành phần ống kính bổ sung được thêm vào dưới dạng hiệu chỉnh, chúng sẽ tăng mức độ lóa và giảm độ tương phản của bức ảnh, cũng như thêm vào kích thước và trọng lượng của ống kính. Họ cũng có thể thay đổi màu sắc một chút. Do đó, các yếu tố hình cầu thường báo hiệu một ống kính được chế tạo để tạo ra hình ảnh tương phản, đầy màu sắc và nhẹ hơn và dễ sử dụng hơn. Bản thân chúng không đảm bảo chất lượng cao, vì ống kính có thể biểu hiện các vấn đề khác bên cạnh quang sai hình cầu. Ví dụ, các thấu kính phi cầu nhỏ có thể được đúc bằng nhựa và xuất hiện thường xuyên trong các thiết bị ảnh giá rẻ. Tuy nhiên, một ống kính phi cầu lớn bằng kính đắt hơn nhiều để sản xuất và thường dành cho các ống kính tốt hơn.
Bạn có thể sửa hầu hết các quang sai bằng một hình cầu, nó không giới hạn ở quang sai hình cầu.
—
Brandon Dube
Một ống kính được bán trên thị trường là "hình cầu" thường sẽ chỉ có một bề mặt (một mặt của một mảnh kính) và tất cả các bề mặt khác sẽ có hình cầu (hoặc phẳng).
Vì vậy, phần lớn thủy tinh trong bất kỳ ống kính nào, ngay cả những ống kính được bán trên thị trường là hình cầu, dù sao cũng là hình cầu.
Một bề mặt hình cầu có thể giúp điều chỉnh quang sai hình cầu, có thể làm cho hình ảnh trông mềm mại khi khẩu độ mở rộng. Nhưng đó không phải là một khoa học chính xác, bởi vì phải thỏa hiệp. Ví dụ, việc hiệu chỉnh quang sai hình cầu đôi khi có thể làm cho hiệu ứng xóa phông nền trở nên khắc nghiệt hơn, điều này không phù hợp với ảnh chân dung.
Bề mặt thấu kính phi cầu đắt hơn nhiều để sản xuất, vì chúng không thể được tiếp đất bằng chuyển động quay tự nhiên.
Sự thật thú vị: bề mặt thấu kính phi cầu chất lượng cao đã có từ ít nhất từ năm 1667 , được sử dụng trong kính viễn vọng, kính đọc sách và kính đốt (!).
Ý bạn là từ cuối thế kỷ thứ mười: Ibn Sahl được ghi nhận trong cùng một bài viết trên Wikipedia với "công việc [tìm ra] hình dạng của các thấu kính anaclastic tập trung ánh sáng mà không có quang sai hình học"; nói cách khác, với thiết kế thấu kính phi cầu. Trong một bài báo của Isis năm 1990 , Roshdi Rash tài liệu xây dựng hình học khúc xạ của Ibn Sahl dựa trên các phần hình nón, chẳng hạn như hyperbola, với các đặc tính tập trung hoàn hảo. Ông chỉ ra rằng một người kế vị thế kỷ 11, Ibn al-Haytham, tiếp tục giải quyết vấn đề loạn thị và quang sai.
—
whuber
Erm, tại sao chúng không thể được tiếp đất bởi một chuyển động quay tự nhiên? Các thấu kính phi cầu vẫn đối xứng qua trục trung tâm; Vì vậy, bất kỳ kỹ thuật nào hoạt động cho các hình cầu cũng nên hoạt động cho paraboloids.
—
Billy ONeal
Vẫn còn phức tạp hơn để mài một cái gì đó có hình dạng parabol hơn hình cầu - mặc dù ống kính có thể quay xung quanh trục trung tâm của nó.
—
thomasrutter
Nhưng nó không phải là một khoa học chính xác Đó là chính xác khoa học về quang học, tuy nhiên mỗi nhà sản xuất làm cho sự lựa chọn của riêng mình cho f-số, độ tương phản, cân nặng vv
—
aaaaa nói Khôi phục Monica
Khi tôi nhớ lại, việc mài gương kính viễn vọng sửa hình dạng hình cầu ban đầu thành parabaloid bằng cách đảo ngược vị trí của hai khoảng trống để bạn làm việc với gương trên kính lồi phủ tĩnh được tạo ra cùng lúc từ quá trình mài ban đầu, và độ đàn hồi của cao độ và kỹ thuật áp lực tốt nhất là mài hình dạng parabol bằng một công cụ hình cầu. Một robot có thể làm điều tương tự thậm chí còn tốt hơn, phải không? Ngay cả việc quay công cụ như tôi thấy máy móc vẫn sẽ hoạt động vì áp lực không áp dụng được áp dụng là chìa khóa.
—
JDługosz
Câu trả lời của nhiếp ảnh gia là nó không quan trọng. Chúng tôi cho phép các kỹ sư quang học tìm ra cách tốt nhất để chế tạo ống kính và sau đó sử dụng chúng cho nghề thủ công của chúng tôi.
Câu trả lời kỹ thuật là có, các thấu kính phi cầu có dạng hình cầu theo nghĩa là một trong các bề mặt của chúng tương ứng với bề mặt ngoài của một hình cầu có bán kính.
Thấu kính phi cầu phức tạp hơn và không bị hạn chế đi theo đường cong của một hình cầu. Điều đó cũng có nghĩa là có rất nhiều phương sai trong số các thấu kính phi cầu. Điều này giúp các kỹ sư quang học tự do hơn khi thiết kế các ống kính như vậy và do đó có nhiều cơ hội sửa chữa hơn cho các vấn đề quang học.
Từ những gì tôi đã đọc và thấy về các thấu kính phi cầu, chúng được thiết kế để ngăn chặn quang sai chiếu vào bề mặt của thấu kính. Điều này có nghĩa, nó ngăn ngừa biến dạng hình ảnh cho người đeo ống kính. Điều này được thực hiện bằng cách làm cho các cạnh của ống kính cong ra, tách khỏi đường cong của thiết kế hình cầu của ống kính, làm cho nó trở thành một hình cầu ở giữa và thon ở các cạnh.