Wie unterscheidet sich eine sphärische Linse von einer asphärischen Linse?
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Viele Objektive (wie das Pentax DA 15 mm 1: 4 Limited oder das Nikon AF-S 35 mm 1: 1,4 G ) haben "asphärische Linsenelemente". Bedeutet dies, dass normale Linsen sphärische Linsen sind? Was ist der Unterschied und was sind die Vorteile des einen gegenüber dem anderen?
Es ist einfach und relativ billig, Linsen herzustellen, deren Oberflächen Teile einer Ebene oder Teile einer Kugel sind. Solche Linsen fokussieren das Licht nicht perfekt. Diese Unschärfe ist eine sphärische Aberration. Diese Grafik aus einem Wikipedia-Artikel zeigt schematisch, wie die Lichtstrahlen nicht konvergieren (untere Hälfte), verglichen mit einer hypothetischen perfekten Linse (obere Hälfte).
Die sphärische Aberration tritt besonders bei großen, schnellen (hellen) Linsen auf. Diese Unschärfe zeigt sich in verschiedenen Formen der Unschärfe. Das Problem kann behoben werden, indem andere Objektive vor und hinter dem Objektiv platziert werden. Sie kann auch korrigiert werden, indem die Form der Linsenoberflächen geändert wird (wodurch sie asphärisch werden ). Dies ist jedoch in der Regel schwieriger und teurer: Glaskugelformen sind einfach herzustellen und zu messen. asphärische nicht.
Wenn zusätzliche Linsenelemente als Korrektur hinzugefügt werden, erhöhen sie die Streulichtmenge und verringern den Kontrast des Fotos sowie die Größe und das Gewicht der Linse. Sie könnten auch die Farben ein wenig verändern. Asphärische Elemente signalisieren daher in der Regel eine Linse, die kontrastreiche, farbenfrohe Bilder erzeugt und leichter und benutzerfreundlicher ist. Sie stellen an sich keine hohe Qualität sicher, da Linsen neben der sphärischen Aberration auch andere Probleme aufweisen können. Zum Beispiel können kleine asphärische Linsen aus Kunststoff geformt werden und erscheinen routinemäßig in billigen Fotoausrüstungen. Eine große asphärische Glaslinse ist jedoch viel teurer in der Herstellung und normalerweise besseren Linsen vorbehalten.
Sie können die meisten Aberrationen mit einer Asphäre korrigieren. Sie ist nicht auf sphärische Aberrationen beschränkt.
Brandon Dube
7
Eine Linse, die als "asphärisch" vermarktet wird, hat normalerweise nur eine asphärische Oberfläche (eine Seite eines Glasstücks), und alle anderen Oberflächen sind sphärisch (oder flach).
Daher ist die überwiegende Mehrheit des Glases in jeder Linse, auch bei den als asphärisch vermarkteten Linsen, ohnehin sphärisch.
Eine asphärische Oberfläche kann dabei helfen, sphärische Aberrationen zu korrigieren, die das Bild weich erscheinen lassen können, wenn die Blende weit geöffnet ist. Aber es ist keine exakte Wissenschaft, weil Kompromisse gemacht werden müssen. Zum Beispiel kann die Korrektur der sphärischen Aberration das Hintergrund-Bokeh manchmal rauer machen, was für Porträts nicht gut ist.
Asphärische Linsenoberflächen sind viel teurer herzustellen, da sie nicht durch eine natürliche Drehbewegung geschliffen werden können.
Tolles Faktum: Hochwertige asphärische Linsenoberflächen gibt es schon seit 1667 , die in Teleskopen, Lesebrillen und brennenden Gläsern (!) Verwendet werden.
Sie meinen seit dem späten zehnten Jahrhundert: Ibn Sahl wird in demselben Wikipedia-Artikel der Ausarbeitung der Formen anaklastischer Linsen zugeschrieben, die Licht ohne geometrische Aberrationen fokussieren. mit anderen Worten, mit asphärischen Linsen zu entwerfen. In einem Isis-Artikel aus dem Jahr 1990 dokumentiert Roshdi Rashed Ibn Sahls geometrische Konstruktion von refraktiven optischen Instrumenten, die auf konischen Schnitten wie der Hyperbel basieren und über perfekte asphärische Fokussiereigenschaften verfügen. Er weist darauf hin, dass ein Nachfolger des 11. Jahrhunderts, Ibn al-Haytham, sich weiter mit Astigmatismus und Aberration befasste.
Whuber
Ähm, warum können sie nicht durch eine natürliche Drehbewegung geschliffen werden? Asphärische Linsenelemente sind immer noch symmetrisch zur Mittelachse. Daher sollte jede Technik, die für Kugeln funktioniert, auch für Paraboloide funktionieren.
Billy ONeal
Es ist immer noch komplizierter, etwas parabolisches als sphärisches zu schleifen - obwohl die Linse auf ihrer Mittelachse gedreht werden kann.
Thomasrutter
2
Aber es ist keine exakte Wissenschaft Es ist eine exakte Wissenschaft der Optik, jedoch trifft jeder Hersteller seine eigene Wahl für Blendenzahl, Kontrast, Gewicht usw.
laut aaaaa wird Monica am
Wie ich mich erinnere, korrigiert das Schleifen eines Teleskopspiegels die ursprüngliche sphärische Form in ein Parabaloid, indem die Position der beiden Rohlinge umgekehrt wird, sodass Sie den Spiegel über das stationäre Pech-beschichtete konvexe Glas bewegen, das gleichzeitig nach dem ersten Schleifen hergestellt wurde. und die Elastizität des Abstands und die Drucktechnik schleifen die parabolische Form vorzugsweise mit einem sphärischen Werkzeug. Ein Roboter könnte dasselbe noch besser machen, oder? Sogar das Drehen des Werkzeugs, wie ich es bei Maschinen sehe, funktioniert noch, da der Vektor, auf den Druck ausgeübt wird, der Schlüssel ist.
JDługosz,
3
Die Antwort des Fotografen ist, dass es egal ist. Wir lassen Optikingenieure den besten Weg finden, um Linsen zu bauen, und verwenden sie dann für unser Handwerk.
Die technische Antwort lautet: Ja, nicht-asphärische Linsen sind sphärisch in dem Sinne, dass eine ihrer Oberflächen der Außenfläche einer Kugel mit einem gewissen Radius entspricht.
Asphärische Linsen sind komplexer und müssen nicht der Kurve einer Kugel folgen. Das bedeutet auch, dass es viel mehr Unterschiede zwischen asphärischen Linsen gibt. Dies gibt den Optikingenieuren mehr Freiheit beim Entwerfen solcher Linsen und daher mehr Möglichkeiten, optische Probleme zu beheben.
Nach dem, was ich über asphärische Linsen gelesen und gesehen habe, sollen sie die Aberration des auf die Linsenoberfläche treffenden Lichts verhindern. Dies bedeutet, dass Bildverzerrungen für die Person, die die Linsen trägt, vermieden werden. Dies wird erreicht, indem die Kanten der Linse von der Kurve des sphärischen Designs der Linse weg gekrümmt und in der Mitte zu einer Kugel geformt und an den Kanten verjüngt werden.
Eine Linse, die als "asphärisch" vermarktet wird, hat normalerweise nur eine asphärische Oberfläche (eine Seite eines Glasstücks), und alle anderen Oberflächen sind sphärisch (oder flach).
Daher ist die überwiegende Mehrheit des Glases in jeder Linse, auch bei den als asphärisch vermarkteten Linsen, ohnehin sphärisch.
Eine asphärische Oberfläche kann dabei helfen, sphärische Aberrationen zu korrigieren, die das Bild weich erscheinen lassen können, wenn die Blende weit geöffnet ist. Aber es ist keine exakte Wissenschaft, weil Kompromisse gemacht werden müssen. Zum Beispiel kann die Korrektur der sphärischen Aberration das Hintergrund-Bokeh manchmal rauer machen, was für Porträts nicht gut ist.
Asphärische Linsenoberflächen sind viel teurer herzustellen, da sie nicht durch eine natürliche Drehbewegung geschliffen werden können.
Tolles Faktum: Hochwertige asphärische Linsenoberflächen gibt es schon seit 1667 , die in Teleskopen, Lesebrillen und brennenden Gläsern (!) Verwendet werden.
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Die Antwort des Fotografen ist, dass es egal ist. Wir lassen Optikingenieure den besten Weg finden, um Linsen zu bauen, und verwenden sie dann für unser Handwerk.
Die technische Antwort lautet: Ja, nicht-asphärische Linsen sind sphärisch in dem Sinne, dass eine ihrer Oberflächen der Außenfläche einer Kugel mit einem gewissen Radius entspricht.
Asphärische Linsen sind komplexer und müssen nicht der Kurve einer Kugel folgen. Das bedeutet auch, dass es viel mehr Unterschiede zwischen asphärischen Linsen gibt. Dies gibt den Optikingenieuren mehr Freiheit beim Entwerfen solcher Linsen und daher mehr Möglichkeiten, optische Probleme zu beheben.
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Nach dem, was ich über asphärische Linsen gelesen und gesehen habe, sollen sie die Aberration des auf die Linsenoberfläche treffenden Lichts verhindern. Dies bedeutet, dass Bildverzerrungen für die Person, die die Linsen trägt, vermieden werden. Dies wird erreicht, indem die Kanten der Linse von der Kurve des sphärischen Designs der Linse weg gekrümmt und in der Mitte zu einer Kugel geformt und an den Kanten verjüngt werden.
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