Многие объективы (например, Pentax DA 15mm f / 4 Limited или Nikon AF-S 35mm f / 1.4G ) описаны как имеющие «асферические линзовые элементы». Значит ли это, что обычные линзы являются сферическими? В чем разница, и каковы преимущества одного над другим?
Чем сферическая линза отличается от асферической?
Ответы:
Сделать линзы, поверхности которых являются частями плоскости или частями сферы, просто и относительно дешево. Такие линзы не фокусируют свет идеально; это отсутствие фокуса является сферической аберрацией. Этот рисунок из статьи в Википедии схематически иллюстрирует, как лучи света не сходятся (нижняя половина) по сравнению с гипотетической идеальной линзой (верхняя половина).
Сферическая аберрация особенно заметна в больших, быстрых (ярких) линзах. Это отсутствие фокуса проявляется как различные формы нечеткости. Проблема может быть исправлена путем размещения других линз спереди и сзади линзы. Это также может быть исправлено путем изменения формы поверхностей линз (делая их асферическими ), но это имеет тенденцию быть более трудным и дорогим для выполнения: стеклянные сферические формы просты в изготовлении и измерении; асферические нет.
Когда дополнительные элементы объектива добавляются в качестве коррекции, они увеличивают количество бликов и уменьшают контраст фотографии, а также увеличивают размер и вес объектива. Они также могут немного изменить цвета. Поэтому асферические элементы обычно обозначают линзу, созданную для создания контрастных, красочных изображений, а также для того, чтобы она была легче и проще в использовании. Сами по себе они не гарантируют высокое качество, поскольку линзы могут иметь другие проблемы, помимо сферической аберрации. Например, маленькие асферические линзы могут быть отлиты из пластика и обычно появляются в дешевой фототехнике. Тем не менее, большая стеклянная асферическая линза намного дороже в производстве и обычно предназначена для лучших линз.
Вы можете исправить большинство аберраций с помощью асферы, она не ограничивается сферической аберрацией.
—
Брэндон Дьюб
Линза, продаваемая как «асферическая», будет обычно иметь только одну поверхность (одну сторону одного куска стекла) асферической, а все остальные поверхности будут сферическими (или плоскими).
Таким образом, подавляющее большинство стекла в любой линзе, даже те, которые продаются как асферические, в любом случае сферические.
Асферическая поверхность может помочь исправить сферическую аберрацию, которая может сделать изображение мягким, когда диафрагма широко открыта. Но это не точная наука, потому что нужно идти на компромиссы. Например, коррекция сферических аберраций иногда может сделать фон боке более резким, что не очень хорошо для портретов.
Асферические линзы намного дороже в изготовлении, потому что они не могут быть отшлифованы естественным вращательным движением.
Интересный факт: высококачественные поверхности асферических линз существуют примерно с 1667 года и используются в телескопах, очках для чтения и горящих очках (!).
Вы имеете в виду, начиная с конца десятого века: в той же статье в Википедии Ибн Зала приписывают «проработку форм анакластических линз, которые фокусируют свет без геометрических аберраций»; иными словами, при проектировании асферических линз. В статье Isis 1990 года Рошди Рашед документирует геометрическую конструкцию Ибн Сала преломляющих оптических инструментов на основе конических сечений, таких как гипербола, с идеальными асферическими фокусирующими свойствами. Он указывает, что преемник 11-го века, Ибн аль-Хайтам, продолжал заниматься астигматизмом и аберрацией.
—
whuber
Хм, почему они не могут быть заземлены естественным вращательным движением? Асферические линзы все еще симметричны относительно центральной оси; поэтому любая техника, которая работает для сфер, должна работать и для параболоидов.
—
Билли ОНил
Еще сложнее отшлифовать что-то параболическое, чем сферическое, даже если линзу можно вращать вокруг своей центральной оси.
—
Томасруттер
Но это не точная наука. Это точная наука об оптике, однако каждый производитель делает свой собственный выбор для числа f, контраста, веса и т. Д.
—
ааааа говорит, что восстановите Монику
Насколько я помню, шлифовка зеркала телескопа исправляет начальную сферическую форму до парабалоида, изменяя положение двух заготовок, так что вы работаете с зеркалом над стационарным выпуклым стеклом с покрытием, которое было изготовлено в то же время после начального шлифования, и упругость шага и метод давления предпочтительно размалывают параболическую форму с помощью сферического инструмента. Робот мог бы сделать то же самое еще лучше, верно? Даже вращение инструмента, как я вижу, машины все равно будут работать, потому что ключом является вектор, на который прикладывается давление.
—
JDługosz
Фотограф отвечает, что это не имеет значения. Мы позволяем оптическим инженерам найти лучший способ создания линз, а затем использовать их для нашего дела.
Технический ответ - да, асферические линзы являются сферическими в том смысле, что одна из их поверхностей соответствует внешней поверхности сферы некоторого радиуса.
Асферические линзы являются более сложными и не обязательно следуют за кривой сферы. Это также означает, что между асферическими линзами намного больше различий. Это дает оптическим инженерам больше свободы при разработке таких линз и, следовательно, больше шансов исправить проблемы с оптикой.
Из того, что я прочитал и увидел об асферических линзах, они предназначены для предотвращения аберрации света, попадающего на поверхность линзы. Это означает, что он предотвращает искажение изображения для человека, носящего линзы. Это достигается путем изгиба краев линзы от кривой сферического дизайна линзы, превращения ее в сферу посередине и конусообразной по краям.