Làm thế nào để ống kính kiểm soát chiếu

Làm thế nào là một ống kính mắt cá được làm khác với một ống kính chiếu ortholinear bình thường? Làm thế nào các ống kính thực sự hoạt động khác với "ống kính mỏng" hoặc lỗ kim lý tưởng, về cách thức cảnh 3D ở phía trước được chiếu lên mặt phẳng tiêu cự?

Để nhắc lại, một ống kính có hình dạng khác với ống kính mặt đất truyền thống như thế nào để làm điều này? "Họ làm" không phải là một câu trả lời!

Cấu hình của một thấu kính như vậy trông như thế nào và làm thế nào để các tia mẫu tập trung vào một mặt phẳng nhưng làm biến dạng hình ảnh? Nó dựa trên khái niệm toán học nào?

Giả định rằng thấu kính phi cầu tạo ra các phép chiếu "bất thường" là không chính xác.

Không có gì "bình thường" trong các thấu kính hình cầu bình thường , ngoại trừ việc chúng ta có thể sản xuất chúng với giá rẻ. Bạn không được chiếu trực tràng chỉ vì bạn đã sử dụng thấu kính hình cầu, bạn phải đấu tranh để chiếu trực tràng chính xác (nếu đó là mục tiêu của bạn). Pinhole tự động là trực tràng, đó đơn giản là hình học, nhưng một khi chúng ta khởi hành từ các thấu kính mỏng, có nhiều thông số ảnh hưởng lẫn phi tuyến lẫn nhau và nhiều bậc tự do. Thay đổi độ cong của ống kính, khoảng cách, chỉ số khúc xạ - và bạn có các quang sai khác nhau, các hình chiếu, biến dạng, mọi thứ. Ống kính Apsherical chỉ là một bước nữa, không phải là một cái gì đó khác biệt cơ bản.

Nhân tiện, đây là bằng sáng chế của Mỹ US 3.737.214 - ống kính mắt cá chỉ bao gồm các ống kính hình cầu.

Làm thế nào bạn có thể thiết kế điều đó? Các ý tưởng cơ bản đến từ những người tiền nhiệm tuyệt vời và sau đó, ngày nay bạn sử dụng ứng dụng máy tính để tính toán mọi thứ và có thể tự động tối ưu hóa các tham số nhất định theo các tiêu chí nhất định. Ví dụ: đây là từ OSLO (thương mại, dùng thử miễn phí có sẵn):

Chơi với phần mềm như vậy là cách tuyệt vời để cảm nhận cách thiết kế ống kính thực sự hoạt động (ngay cả khi bạn chỉ sử dụng nó để "phá vỡ" các ví dụ hiện có và xem hiệu suất giảm sút như thế nào)

Theo hình dạng, mật độ và chỉ số khúc xạ của từng thành phần thấu kính cũng như mối quan hệ vật lý giữa từng thành phần với các thành phần khác trong ống kính. Nói tóm lại, nó phụ thuộc vào thiết kế của ống kính.

Dưới đây là sơ đồ ống kính Canon EF 15mm f / 2.8 (trái), ống kính EF 14mm f / 2.8 L (phải) và sơ đồ khối EF 14mm f / 2.8 L II (dưới): Lưu ý sự khác biệt về hình dạng của mặt trước của mắt cá yếu tố so với hình dạng tương tự của hai thấu kính trực tràng? Đó là những gì làm cho hình chiếu của ống kính có hình dạng mắt cá, chứ không phải là hình dạng trực tràng.

Thấu kính mắt cá có bề mặt phẳng hơn ở mặt trước của phần tử phía trước nhưng đường cong bán kính hẹp hơn nhiều ở mặt sau. Điều này dẫn đến một thành phần thấu kính dày hơn nhiều ở các cạnh so với ở giữa và là thứ cho phép hình chiếu được định hình theo cách của nó. Các thấu kính trực tràng (có cùng tiêu cự với mắt cá) có các phần tử phía trước cong hơn ở mặt trước, nhưng đường cong của mặt sau của ống kính có bán kính gần hơn với bán kính đường cong của mặt trước của ống kính và chỉ dày hơn vừa phải ở các cạnh so với tâm của ống kính khi so sánh với mắt cá. Tất cả mọi thứ đằng sau hai yếu tố đầu tiên của ống kính mắt cá và đằng sau bốn yếu tố đầu tiên của hai ống kính còn lại là khá nhiều yếu tố lấy nét hoặc yếu tố khắc phục không '