Апохромат - Apochromat

Хроматическая аберрация одной линзы приводит к тому, что разные длины волн света имеют разные фокусные расстояния.

Apochromat или апохроматический объектива ( апо ), представляет собой фотографическое или другой объектив , который имеет лучшую коррекцию хроматической и сферической аберрации , чем гораздо более общих Achromat линз.

Объяснение

Хроматическая аберрация - это явление фокусировки разных цветов на разном расстоянии от объектива. В фотографии хроматическая аберрация дает мягкие общие изображения и цветную окантовку на высококонтрастных краях, например, границу между черным и белым. Астрономы сталкиваются с аналогичными проблемами, особенно с телескопами , в которых используются линзы, а не зеркала . Ахроматические линзы корректируют принести две длины волны в фокус в одной плоскости - как правило , красный (~ 0,590  мкм ) и синие (~ 0,495  мкм ). Апохроматические линзы предназначены для фокусировки трех цветов в одной плоскости - обычно красного (~ 0,620  мкм ), зеленого (~ 0,530  мкм ) и синего (~ 0,465  мкм ). Остаточная ошибка цвета (вторичный спектр) может быть на порядок меньше, чем для ахроматического объектива с эквивалентной апертурой и фокусным расстоянием. Апохроматы также корректируются на сферическую аберрацию на двух длинах волн, а не на одной, как в ахромате.

Апохроматическая линза переносит три цвета в общую фокальную плоскость. Обратите внимание, что этот объектив предназначен для астрономии, а не для просмотра, поскольку одна из длин волн (~ 0,780  мкм ) находится в ближнем инфракрасном диапазоне , за пределами видимого спектра.

Линзы объективов телескопов для создания широкополосных цифровых изображений в астрономии должны иметь апохроматическую коррекцию, поскольку оптическая чувствительность типичных матриц ПЗС-изображений может простираться от ультрафиолета через видимый спектр и до ближнего инфракрасного диапазона длин волн. Апохроматические линзы для астрофотографии с диапазоном диафрагмы 60–150 мм были разработаны и проданы несколькими фирмами с фокусным соотношением от f / 5 до f / 7. Сфокусированные и правильно управляемые во время экспозиции, эти апохроматические объективы способны производить самые резкие широкопольные астрофотографии, оптически возможные для данных размеров диафрагмы.

В фотокамерах (копиях) обычно используются апохроматические линзы для получения максимально резких изображений. Объективы классической апохроматической технологической камеры обычно имеют максимальную диафрагму, ограниченную примерно до f / 9. Совсем недавно были произведены апохроматические линзы с более высокой светосилой для среднеформатных, цифровых и 35-мм камер.

Apochromat lens.svg
Апохроматическая линза обычно состоит из трех элементов, которые направляют свет трех разных цветов в общий фокус.

Апохроматические конструкции требуют оптических стекол с особыми дисперсионными свойствами для достижения трехцветного пересечения. Обычно это достигается с помощью дорогостоящих фторокоронных стекол , необычных кремневых стекол и даже оптически прозрачных жидкостей с очень необычными диспергирующими свойствами в тонких промежутках между стеклянными элементами. Температурная зависимость показателя преломления и дисперсии стекла и жидкости должна быть учтена при разработке апохромата, чтобы гарантировать хорошие оптические характеристики в разумных диапазонах температур с лишь небольшой перефокусировкой. В некоторых случаях возможны апохроматические конструкции без аномальных дисперсионных стекол.

Использование в фотографии

Независимые тесты могут быть использованы для демонстрации того, что обозначение «APO» довольно свободно используется некоторыми производителями фотообъективов для описания точности цветопередачи их объективов, поскольку сопоставимые объективы показали превосходную точность цветопередачи, даже если они не имели обозначения «APO». .

Кроме того, при рассмотрении конструкции линз обозначение «APO» используется более консервативно в оптике, связанной с астрономией (например, телескопах) и микроскопии, чем в фотографии. Например, телескопы с пометкой «APO» представляют собой специализированные объективы с фиксированным фокусным расстоянием , оптимизированные для работы на бесконечных расстояниях, тогда как в фотографии даже некоторые относительно недорогие универсальные зум-объективы получают обозначение APO.

Смотрите также

Ошибка фокусировки для четырех типов линз в видимом и ближнем инфракрасном спектрах.

Ссылки