Como uma lente esférica difere de uma lente asférica?
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Muitas lentes (como a Pentax DA 15mm f / 4 Limited ou a Nikon AF-S 35mm f / 1.4G ) são descritas como tendo "elementos de lente asféricos". Isso significa que lentes regulares são lentes esféricas? Qual a diferença e quais são as vantagens de uma sobre a outra?
É simples e relativamente barato fabricar lentes cujas superfícies são partes de um plano ou partes de uma esfera. Essas lentes não focalizam a luz perfeitamente; essa falta de foco é uma aberração esférica. Este gráfico de um artigo da Wikipedia ilustra esquematicamente como os raios de luz não convergem (metade inferior) em comparação com uma lente perfeita hipotética (metade superior).
A aberração esférica é especialmente proeminente em lentes grandes e rápidas (brilhantes). Essa falta de foco aparece como várias formas de imprecisão. O problema pode ser corrigido colocando outras lentes na frente e atrás da lente. Também pode ser corrigido alterando a forma das superfícies das lentes (tornando-as asféricas ), mas isso tende a ser mais difícil e caro de realizar: as formas esféricas de vidro são simples de criar e medir; os asféricos não são.
Quando elementos adicionais da lente são adicionados como correção, eles aumentam a quantidade de reflexo e reduzem o contraste da fotografia, além de aumentar o tamanho e o peso da lente. Eles também podem alterar um pouco as cores. Portanto, os elementos asféricos normalmente sinalizam uma lente criada para produzir imagens contrastantes e coloridas e para ser mais leve e fácil de usar. Eles não garantem alta qualidade, porque as lentes podem apresentar outros problemas além da aberração esférica. Por exemplo, pequenas lentes asféricas podem ser moldadas em plástico e aparecer rotineiramente em equipamentos fotográficos baratos. No entanto, uma lente asférica de vidro grande é muito mais cara de produzir e geralmente reservada para lentes melhores.
Você pode corrigir a maioria das aberrações com uma esfera, não se limitando a aberrações esféricas.
Brandon Dube
7
Uma lente comercializada como "asférica" geralmente terá apenas uma superfície (um lado de um pedaço de vidro) asférica, e todas as outras superfícies serão esféricas (ou planas).
Portanto, a grande maioria do vidro em qualquer lente, mesmo aquelas comercializadas como asféricas, é esférica de qualquer maneira.
Uma superfície asférica pode ajudar a corrigir a aberração esférica, que pode tornar a imagem mais suave quando a abertura está bem aberta. Mas não é uma ciência exata, porque compromissos precisam ser feitos. Por exemplo, às vezes, a correção de aberração esférica pode tornar o bokeh de fundo mais severo, o que não é ótimo para retratos.
As superfícies das lentes asféricas são muito mais caras de produzir, porque não podem ser retificadas por um movimento rotativo natural.
Curiosidade: as superfícies de lentes asféricas de alta qualidade existem pelo menos desde 1667 , usadas em telescópios, óculos de leitura e queima de óculos (!).
Você quer dizer desde o final do século X: Ibn Sahl é creditado no mesmo artigo da Wikipedia por "elaborar as formas de lentes anaclásticas que focalizam a luz sem aberrações geométricas"; em outras palavras, com o design de lentes asféricas. Em um artigo do Isis de 1990 , Roshdi Rashed documenta a construção geométrica de Ibn Sahl de instrumentos ópticos refratores baseados em seções cônicas, como a hipérbole, com propriedades perfeitas - asféricas - de foco. Ele ressalta que um sucessor do século 11, Ibn al-Haytham, abordou ainda mais o astigmatismo e a aberração.
whuber
Erm, por que eles não podem ser moídos por um movimento rotativo natural? Os elementos da lente asférica ainda são simétricos no eixo central; portanto, qualquer técnica que funcione para esferas também deve funcionar para parabolóides.
Billy ONeal
Ainda é mais complicado moer algo parabólico do que esférico - mesmo que a lente possa ser girada no eixo central.
thomasrutter
2
Mas não é uma ciência exata É exata ciência da óptica, no entanto cada fabricante faz sua própria escolha para número f, contraste, peso etc
aaaaa diz Reintegrar Monica
Lembro-me de que a moagem de um espelho telescópico corrige a forma esférica inicial para um parabalóide, revertendo a posição dos dois espaços em branco, para que você trabalhe o espelho sobre o vidro convexo estacionário revestido por arremesso que foi produzido ao mesmo tempo a partir da retificação inicial, e a elasticidade do passo e a técnica de pressão moem preferencialmente a forma parabólica com uma ferramenta esférica. Um robô poderia fazer a mesma coisa ainda melhor, certo? Mesmo girando a ferramenta como eu vejo as máquinas ainda funcionará porque o vetor no qual a pressão é aplicada é a chave.
JDługosz
3
A resposta do fotógrafo é que isso não importa. Deixamos que os engenheiros ópticos encontrem a melhor maneira de construir lentes e depois as usem para o nosso ofício.
A resposta técnica é sim, lentes não asféricas são esféricas no sentido de que uma de suas superfícies corresponde à superfície externa de uma esfera de algum raio.
As lentes asféricas são mais complexas e não são limitadas a seguir a curva de uma esfera. Isso também significa que há muito mais variação entre as lentes asféricas. Isso oferece aos engenheiros ópticos mais liberdade ao projetar essas lentes e, portanto, mais chances de corrigir problemas ópticos.
Pelo que li e vi sobre as lentes asféricas, elas são projetadas para impedir que a aberração da luz atinja a superfície da lente. Isso significa que evita a distorção da imagem da pessoa que usa as lentes. Isso é feito fazendo as bordas da lente se afastarem da curva do design esférico da lente, tornando-a uma esfera no meio e afunilada nas bordas.
Uma lente comercializada como "asférica" geralmente terá apenas uma superfície (um lado de um pedaço de vidro) asférica, e todas as outras superfícies serão esféricas (ou planas).
Portanto, a grande maioria do vidro em qualquer lente, mesmo aquelas comercializadas como asféricas, é esférica de qualquer maneira.
Uma superfície asférica pode ajudar a corrigir a aberração esférica, que pode tornar a imagem mais suave quando a abertura está bem aberta. Mas não é uma ciência exata, porque compromissos precisam ser feitos. Por exemplo, às vezes, a correção de aberração esférica pode tornar o bokeh de fundo mais severo, o que não é ótimo para retratos.
As superfícies das lentes asféricas são muito mais caras de produzir, porque não podem ser retificadas por um movimento rotativo natural.
Curiosidade: as superfícies de lentes asféricas de alta qualidade existem pelo menos desde 1667 , usadas em telescópios, óculos de leitura e queima de óculos (!).
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A resposta do fotógrafo é que isso não importa. Deixamos que os engenheiros ópticos encontrem a melhor maneira de construir lentes e depois as usem para o nosso ofício.
A resposta técnica é sim, lentes não asféricas são esféricas no sentido de que uma de suas superfícies corresponde à superfície externa de uma esfera de algum raio.
As lentes asféricas são mais complexas e não são limitadas a seguir a curva de uma esfera. Isso também significa que há muito mais variação entre as lentes asféricas. Isso oferece aos engenheiros ópticos mais liberdade ao projetar essas lentes e, portanto, mais chances de corrigir problemas ópticos.
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Pelo que li e vi sobre as lentes asféricas, elas são projetadas para impedir que a aberração da luz atinja a superfície da lente. Isso significa que evita a distorção da imagem da pessoa que usa as lentes. Isso é feito fazendo as bordas da lente se afastarem da curva do design esférico da lente, tornando-a uma esfera no meio e afunilada nas bordas.
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