La diferencia entre lentes de fluorita y lentes de vidrio ED (por qué Canon no usa fluorita)
Por lo tanto, la fluorita se ha convertido en una lente especial indispensable en los teleobjetivos, incluyendo lentes de 100-400 mm, e incluso lentes de enfoque fijo por encima de 400 mm. La llamada fluorita es un cristal de fluoruro de calcio, que tiene la ventaja inherente de una dispersión ultrabaja. El número de Abbe llega a 95,3. Sin embargo, la mayor parte de la fluorita natural adecuada para sistemas de imágenes tiene una calidad óptica baja, es difícil de procesar y tiene una estabilidad química deficiente, por lo que la fluorita artificial es ahora la principal opción.
La principal importancia de las lentes especiales representadas por la fluorita es su baja dispersión. La llamada dispersión significa que cuando la lente refracta la luz, la luz de diferentes longitudes de onda tendrá diferentes índices de refracción. Como se muestra en la imagen de arriba, la luz de diferentes colores está separada y no puede converger en un punto, formando la familiar franja violeta. De hecho, el color cambia según la posición del eje óptico del foco. Por lo general, el extremo cercano es violeta, el extremo lejano es azul verdoso y el área de alto contraste en el foco suele ser violeta, por eso se le llama. franja morada para abreviar.
Mucha gente debate por qué los bordes morados rara vez se veían en la era del cine. En realidad, el borde violeta es principalmente el desbordamiento cerca del extremo de onda larga del espectro visible, es decir, los extremos ultravioleta e infrarrojo. La sensibilidad de la película de sal de plata a la luz de esta longitud de onda es muy baja, por lo que rara vez se ven franjas violetas en la fotografía cinematográfica. Pero los sensores digitales son diferentes. Su espectro de sensibilidad es más amplio. Aunque la lente en sí puede filtrar mucha luz ultravioleta y el filtro CMOS reduce la sensibilidad de la luz roja e infrarroja, el desbordamiento púrpura no puede evitar por completo la alta relación de luz en los bordes de alto contraste, por lo que, en el análisis final, sigue siendo el Fallo del sensor.
Pero el sensor puede estar esencialmente estacionario. Para resolver este problema, la era digital solo puede comenzar con lentes y adoptar una gran cantidad de soluciones para resolver el problema de los diferentes índices de refracción de la luz de diferentes longitudes de onda. La fluorita y la fluorita artificial son las soluciones más simples y toscas, y existen otras soluciones creativas, como las lentes Canon DO, que son lentes circulares verdes.
DO es un elemento difractivo multicapa. Cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es el índice de refracción de las lentes tradicionales, mientras que ocurre lo contrario con las lentes DO. Maximice el índice de refracción de longitudes de onda largas y luego combínelo con lentes tradicionales para lograr "negativo, positivo". Debido a esto, los teleobjetivos tradicionales requieren una distancia de lente lo suficientemente larga para garantizar la supresión de la aberración cromática, y la adición de lentes DO puede acortar en gran medida la distancia de la lente, por lo que la lente de anillo verde es muy pequeña.
Sin embargo, las lentes DO son muy difíciles de procesar, lo que genera costes elevados. El precio del objetivo F4.5-5.6 DO de 70-300 mm es de casi 10.000 yuanes. La mayoría de los productos basados en el diseño original también encontrarán el problema del deslumbramiento de la fuente de luz puntual. Ni siquiera las nuevas lentes resuelven completamente este problema, ya que es un defecto inherente a los elementos de difracción multicapa. Por lo tanto, Canon ahora no pone mucho énfasis en esta tecnología inherentemente oscura.
Sin embargo, el costo de la fluorita y la fluorita artificial no es bajo, por lo que la mayoría de las lentes convencionales ahora utilizan el diseño acromático de las lentes cementadas. El UD de los lentes Canon, el ED de los lentes Nikon/Sony, el LD de los lentes Longteng y el SLD de los lentes Sigma están diseñados de esta manera. Utilice al menos dos lentes para cancelarse entre sí de modo que el índice de refracción de la luz de ciertas longitudes de onda esté unificado en el plano focal. En términos generales, se trata de un espejo convexo y cóncavo. Por ejemplo, la imagen de arriba es una combinación clásica de espejo convexo de cristal de corona y espejo cóncavo de cristal de pedernal.
Longitud Central
Zeiss va un poco más allá en este sentido. Los acromáticos en gel de dos lentes solo se pueden utilizar para el rojo y el azul, que son los extremos opuestos del espectro visible. El famoso diseño de lentes APO de Zeiss viene en tres diseños acromáticos.
El diagrama de estructura es el siguiente:
Se puede ver claramente que el diseño de tres piezas puede integrar eficazmente la mayoría de las longitudes de onda de luz en el espectro visible. De hecho, esta tecnología realmente pone a prueba las capacidades de diseño de la marca. El acromático es muy eficaz para suprimir la dispersión axial, porque la dispersión axial en el fondo borroso de los teleobjetivos es verde, y esta es precisamente la debilidad de la unión acromática de lentes duales. Puedes ver la diferencia en la dispersión desenfocada entre los diseños de dos y tres espejos a continuación:
Como puedes ver, la dispersión verde en el borde de la luz de fondo circular es mucho menor , que es luz acromática de poder. Desde la perspectiva del espectrograma, el rendimiento de la luz acromática también es el más fuerte entre las lentes de consumo actuales:
Esta curva es obviamente mucho más recta, pero se puede ver que aun así, desde la perspectiva del espectrograma sistema Parece que la diferencia de color no se puede eliminar por completo. La lente con la mayor capacidad de corrección de aberración cromática de la historia es de Zeiss. Este objetivo se llama Tele-Superacromático 350mm F5.6 y pertenece a la serie Hasselblad CFE. En 1998, Zeiss también lanzó el impresionante Tele-Superacromático 300 mm F2.8. Sus lentes utilizan una gran cantidad de materiales de fluorita y el precio se ha disparado. El precio de segunda mano de la versión F5.6 también se acerca a los 40.000 yuanes. Una versión en buen color, además de una lupa y un tubo protector, se puede vender fácilmente por 6,543,8 millones de yuanes.
¿Versión de 300 mm f 2.8? Sólo cuesta 175 yuanes y es casi imposible de encontrar en el mercado de segunda mano. La última vez que los vi, la cotización era de 50.000, pero la unidad era dólares estadounidenses.
Finalmente, en comparación con el espectrograma, la curva azul de la curva de aberración cromática de una sola lente es básicamente invisible; el pegamento acromático verde ordinario de doble lente es bueno en ambos extremos del espectro visible, pero no lo es. bueno para el verde La supresión de longitud de onda es deficiente. Las tres curvas acromáticas de la curva naranja son significativamente más consistentes con el eje vertical de referencia marcado con 0; el color acromático de la curva roja está un paso más allá. Se puede observar que el avance de 1 a 2 es mucho mayor que de 3 a 4, pero el coste de este último es mucho mayor.
Por lo tanto, para la mayoría de los objetivos normales, se utilizan objetivos especiales como Canon UD, Nikon/Sony ED, etc. Las dos lentes están pegadas entre sí y son absolutamente convencionales. Canon 16-35mm F4, un objetivo práctico que gusta a todos, tiene dos UD y tres superficies asféricas. El Nikon 24-120 mm F4 también tiene dos ED y tres superficies asféricas. Por supuesto, también hay algunos lentes de gran apertura convencionales que no tienen lentes especiales para eliminar la aberración cromática, como el último 85 mm F1.4 de Canon, el Nikon AF-S 85 mm F1.4G, etc. El Sony 85mm F1.4 GM equipado con tres ED es muy superior a los dos primeros competidores en términos de control de dispersión. Por supuesto, también es el más caro, por lo que el uso de una lente especial para eliminar la aberración cromática no puede utilizarse como argumento a favor de la calidad de la lente.
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