Como funcionam os anéis de foco suave ou de controle de desfocagem?

Lentes como esta da Nikon possuem um recurso de "controle de desfocagem" que permite

Controle o grau de aberração esférica nos elementos de segundo plano ou primeiro plano para obter um controle mais criativo.

Como essas lentes funcionam? O controle de desfocagem tem configurações medidas em f-stops; é algum tipo de abertura translúcida?

Uma lente de foco suave é aquela que oferece ao fotógrafo controle sobre a aberração esférica , um efeito óptico causado por uma lente esférica (que é a maioria dos elementos da lente da câmera), de modo que os raios de luz que entram na lente perto das bordas são mais focados do que os raios de luz que entram perto o Centro. O resultado da aberração esférica é que o plano de foco é curvado , e não plano.

As lentes modernas geralmente tentam corrigir a aberração esférica com elementos de lentes asféricas ou outras ópticas avançadas. Uma lente de foco suave é uma lente projetada não apenas para manter a aberração esférica, mas também permite ao fotógrafo controlar a forma dos círculos de desfoque fora de foco criados pela abertura. O controle de desfocagem é exatamente o que parece, uma maneira de controlar a maneira como sua lente "desfoca" a luz. Isso é um acréscimo à capacidade de também controlar o plano focal.A mecânica específica de como funciona um anel de foco / desfocagem suave é desconhecida para mim, no entanto, poderia ser implementada por um diafragma ligeiramente móvel. Também pode envolver elementos de lente especiais ajustáveis ​​ou móveis. (Não consegui encontrar nenhuma informação sobre o assunto, e a mecânica exata dela atualmente me escapa.)

ATUALIZAÇÃO: Encontrei um PDF que descreve o mecanismo de controle de desfocagem aqui Resumo:

Um sistema óptico controlável por aberração possui um grande ângulo de visão e é capaz de variar continuamente as aberrações esféricas de valores negativos para valores positivos, incluindo um ponto no qual uma imagem nítida pode ser produzida. Um grupo de lentes principais inclui um primeiro grupo de sub-lentes com um poder de refração positivo, um segundo grupo de sub-lentes com um poder de refração negativo e um terceiro grupo de sub-lentes com um poder de refração positivo nesta ordem a partir do lado do objeto do sistema. O grupo de lentes do conversor inclui um elemento de lente positivo e um elemento de lente negativo nesta ordem do lado do objeto. A distância no eixo da folga de ar que é formada entre o elemento de lente positivo e o elemento de lente negativo pode ser controlada para alterar principalmente as aberrações esféricas no sistema. Quando f_m é um comprimento focal da lente principal e grupo f _c é um grupo de comprimento focal da lente do conversor, os satisfaz sistema óptico de aberração controlável uma condição:

-1 <f _m / f _c <0

O grupo de lentes principais pode incluir um grupo frontal e um grupo traseiro. O foco a uma curta distância pode ser conduzido movendo o grupo de lentes frontal e o grupo de lentes traseiras independentemente um do outro.

Ao ajustar "desfocagem", pode controlar a forma do bokeh fora de foco:

Na imagem acima (da wikipedia ), você pode ver o efeito da aberração esférica. A linha superior demonstra uma fonte de luz pontual que possui aberração esférica negativa ou círculos borrados com bordas mais escuras e centros mais brilhantes atrás do plano focal e bordas mais brilhantes e centros mais escuros na frente do plano focal. A linha central representa uma aberração esférica equilibrada, onde o foco na frente e atrás do plano focal é uniforme. A terceira linha representa uma aberração esférica positiva, onde círculos desfocados com bordas mais brilhantes e centros mais escuros ocorrem atrás do plano focal, e bordas mais escuras e centros mais brilhantes na frente do plano focal.

Com um anel de desfocagem, você pode escolher como sua câmera será desfocada, além de escolher como ela será focada. Você pode tornar o bokeh em segundo plano claro, círculos nítidos com anéis brilhantes e o bokeh em primeiro plano suave e macio como manteiga fotônica. Ou você pode escolher o inverso, conforme a sua imaginação. Com um plano focal suficientemente fino, uma lente de foco suave pode criar imagens incríveis como esta:

(Referência: David Pinkerton @ Flickr )

A imagem acima foi tirada com a lente Nikkor 135mm f / 2 com controle de desfocagem, definida como REAR f / 4. Observe o efeito sonhador dos destaques ao redor do plano de foco e o bokeh de fundo com anéis. Ambos são efeitos da aberração esférica positiva causada pelas bordas mais brilhantes e centros mais escuros dos círculos de desfoque OOF. O desfoque em primeiro plano será suave e cremoso sem o efeito sonhador. Para retratos, o mesmo efeito pode ser usado para dar aquele brilho sonhador aos cabelos, brincos ou óculos, qualquer coisa que produza um destaque especular brilhante.

A imagem abaixo foi tirada com a mesma lente, mas com o controle de desfocagem definido para o centro de f / 2.

(Referência: David Pinkerton @ Flickr )