Por que o ponto de foco da luz infravermelha é diferente daquele da luz visível?

Ao ler sobre fotografia infravermelha, é frequentemente mencionado que o ponto de foco do infravermelho é ligeiramente diferente da luz visível. Por que o ponto de foco do ponto de luz infravermelho é diferente do ponto de foco da luz visível?

É pela mesma razão que a aberração cromática ocorre: diferentes comprimentos de onda da luz se dobram em ângulos ligeiramente diferentes ao passar pelo mesmo meio de refração, como um elemento de lente. A aberração cromática na maioria das lentes fotográficas bem projetadas será menos severa porque a lente foi projetada para corrigi-la nos vários comprimentos de onda da luz visível e porque a diferença nos comprimentos de onda entre uma extremidade do espectro visível e a outra não é tão significativa quanto a diferença nos comprimentos de onda no centro do espectro infravermelho e no espectro da luz visível. Existem lentes especiais projetadas especialmente para comprimentos de onda mais longos da luz infravermelha (também lentes para comprimentos de onda mais curtos da luz UV), mas são destinadas principalmente a outras aplicações que não o tipo de fotografia abrangida pelo escopo deste site. Eles também são proibitivamente caros para a maioria dos fotógrafos, amadores ou profissionais.

A luz infravermelha requer uma configuração de foco diferente em uma lente, porque os comprimentos de onda da luz infravermelha são significativamente diferentes o suficiente para que as propriedades de refração da lente a dobrem em ângulos diferentes do que o que dobram os vários comprimentos de onda da luz visível.

A lente ideal faria com que feixes de luz de todas as cores chegassem ao foco na mesma distância da lente. Essa seria a distância focal da lente quando ela estiver imaginando no infinito (∞ até onde os olhos podem ver). Quando visualizamos objetos que estão mais próximos do que o infinito, eles ficam com um foco mais distante da lente. devemos fazer com que a lente da câmera se mova para frente, afastando-se do filme ou do sensor digital, ao focar em objetos próximos, devido ao fato de que as lentes têm poder limitado para refratar a luz (causa que se dobra para dentro). precisamos de uma distância maior para focar.Estamos usando o foco posterior (lente de distância para a imagem projetada focada).

O fato de uma lente ter capacidade limitada de refratar a luz é ainda mais complexo quando se trata de cores. De fato, cada cor fica focada a uma distância diferente da lente. Imagens azuis mais próximas da lente do que vermelho e verde, amarelo, laranja etc. ocupam posições intermediárias. Agora, quanto mais longe a lente focaliza uma cor, maior será a imagem da cor. Estamos tomando uma aberração cromática. Como a imagem vermelha é um pouco maior e a azul é a menor, vemos cores em torno dos objetos. Em outras palavras, somos incapazes de focar nossa câmera em todas as cores simultaneamente.

Agora, uma lente convexa tem a aberração cromática oposta a uma lente côncava. Esse fato permite que os fabricantes de lentes construam as lentes da câmera usando uma combinação de elementos positivos e negativos. Também são utilizadas diferentes durezas do vidro (densidade) para compor o conjunto de elementos da lente no corpo da lente. O uso inteligente de diferentes formas de vidro e lente atenua, mas nunca elimina a aberração cromática. O infravermelho foca mais longe da lente do que as outras cores e o ultravioleta foca muito mais perto da lente do que as cores. Lentes especiais otimizadas para UV e IR são possíveis, mas são reservadas para aplicações científicas. A maioria das lentes de câmera é altamente corrigida para a maioria das aberrações, existem sete e você pode procurá-las. 1. Esférico, 2, Coma, 3. Astigmatismo, 4. Curvatura do campo, 5. Distorção, 6. Cromática longitudinal 7.

Mais uma vez, todas as aberrações podem ser mitigadas, mas nenhuma pode ser eliminada.