Características y soluciones de la aberración de la lente
Sobre la aberración de la lente
He estado jugando con binoculares y cámaras durante más de un año, durante el cual también aprendí muchos conocimientos útiles del Internet y foros. Hace unos días compré una copia de "Fotografía, óptica y lentes" escrita por el Sr. Qian Yuankai. Después de mirarlo detenidamente, me pareció bastante bueno. Los artículos sobre la aberración de las lentes son similares a los de los binoculares, por eso los he seleccionado para compartir con la mayoría de los entusiastas de los equipos.
Una lente ideal debería poder formar un punto de imagen claro para cada punto del objeto en el plano del objeto en la posición correspondiente en el plano de la imagen dentro del campo de visión efectivo completo, pero la lente del objetivo real no puede. La imagen ideal se forma en cualquier parte del plano de la imagen y la diferencia entre la imagen real formada por la lente del objetivo y la imagen ideal se llama aberración. Las aberraciones comunes se pueden dividir en "aberación monocromática" y "aberación cromática".
Aberración monocromática: La aberración monocromática se refiere a la aberración formada por la luz de un solo color que pasa a través de la lente, que se puede dividir en las siguientes categorías:
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Un haz de luz que es paralelo al eje óptico de la lente o en un ángulo pequeño con respecto al eje óptico se llama luz paraxial. Cuando la luz paraxial pasa a través de una lente esférica, la luz que pasa por el centro de la lente y la luz que pasa por el borde de la lente no pueden cruzarse en un punto. Esta aberración es causada por la superficie esférica de la lente, por eso se llama aberración esférica. Cuanto mayor sea la distancia focal, mayor será la apertura relativa y más grave será la aberración esférica. La aberración esférica hace que el punto nítido de Amin se convierta en un punto borroso, y el tamaño y la distribución del brillo del punto también cambian con la posición de la película. El uso de lentes asféricas puede reducir eficazmente la aberración esférica. Además, las lentes asféricas también pueden reducir la distorsión y simplificar la estructura de la lente.
Características de la aberración esférica: La aberración esférica es una aberración única de la luz paraxial, que aparece principalmente en el centro de la imagen. Cuanto mayor sea la distancia focal, más evidente será la aberración esférica. Cuando la aberración esférica es grande, la posición de imagen de la lente también cambiará a medida que cambie la apertura. Cualesquiera que sean las características de la aberración esférica, se pueden mejorar rápidamente reduciendo la apertura.
2. Coma
Un haz de luz de imagen oblicua que forma un ángulo grande con el eje óptico se llama luz abaxial. Cuando la luz fuera de eje pasa a través de una lente, no puede converger en un punto y, a menudo, forma una mancha con forma de cometa, por lo que esta aberración se llama coma. Hay muchas maneras de reducir el coma, pero el coma es una aberración muy persistente. Incluso después de intentar eliminar el coma primario, a menudo se desarrollan comas secundarios más pequeños pero más complejos.
Características del coma: el coma es una aberración única de la luz del eje lejano, por lo que ocurre principalmente en el borde de las lentes de enfoque corto y es difícil eliminar el coma por completo. Detener la apertura reduce el coma.
3. Astigmatismo
Cuando un fino haz de luz fuera del eje pasa a través de la lente, se enfocará en dos pequeñas líneas focales en diferentes posiciones espaciales, una a lo largo del centro de la pantalla. La dirección radial hasta el borde se llama línea de enfoque radial o línea de enfoque sagital, y la otra a lo largo de la dirección circunferencial centrada en el centro de la imagen se llama línea de enfoque tangencial o línea de enfoque meridional. El punto de imagen verdaderamente enfocado se encuentra entre las dos líneas focales y parece un punto borroso. Debido a que las dos líneas focales están separadas entre sí, esta aberración se llama astigmatismo. El astigmatismo hace que las líneas en los bordes del marco tengan diferente nitidez en las direcciones meridional y sagital.
Características del astigmatismo: El astigmatismo también es una aberración única de la luz fuera del eje y es la aberración más persistente. No sólo es difícil de eliminar, sino que no tiene nada que ver con la apertura. Es difícil reducir el astigmatismo reduciendo la apertura, por lo que al evaluar la calidad de imagen de una lente, el astigmatismo a menudo se convierte en el foco de la aberración monocromática.
4. Curvatura de la superficie de la imagen
Cuando se toma la imagen de la superficie del objeto perpendicular al eje óptico, la superficie de la imagen se convierte en una superficie curva, lo que se denomina curvatura de la superficie de la imagen, también conocida como Curvatura del campo de imagen o curvatura del campo. Cuando una lente con una superficie de imagen curva captura un objeto plano, es imposible enfocar las partes media y periférica de la pantalla al mismo tiempo.
Por lo general, llamamos plano de imagen al plano compuesto por el punto intermedio más pequeño entre la línea de enfoque meridional y la línea de enfoque sagital, por lo que el astigmatismo a menudo existe en la curvatura del plano de la imagen. La curvatura del plano de la imagen no sólo va acompañada de diferencias en la nitidez en el centro y los bordes, sino que a menudo se observan claras diferencias en la resolución meridional y sagital en la misma ubicación en el campo de la imagen.
5. Deformación
La imagen de una línea recta se convierte en una curva, lo que se llama distorsión. Según la dirección en la que se dobla la línea recta, la distorsión se puede dividir en distorsión en cojín (también conocida como distorsión en cojín) y distorsión en barril (también conocida como distorsión negativa). La distorsión también acompaña a los cambios en el tamaño de la imagen.
La imagen real con distorsión de cojín es mayor que el valor teórico y la imagen real con distorsión de barril es más pequeña que la imagen ideal. La distorsión suele ser causada por una asimetría entre la estructura óptica de la lente y la posición de apertura. Además, la ubicación de la apertura en la lente también afecta el carácter y la magnitud de la distorsión. Las lentes asféricas no sólo pueden eliminar la aberración esférica, sino también mejorar la distorsión.
Características de distorsión: en el centro del campo de visión, la distorsión es cero generalmente, cuanto más lejos del centro de la imagen, mayor no hay distorsión en la línea recta que pasa; a través del centro del campo de la imagen. La distorsión no afecta la claridad de la lente y no tiene nada que ver con el tamaño de la apertura.
Sobre las aberraciones de las lentes
Sobre las aberraciones de las lentes
Llevo más de un año jugando con binoculares y cámaras, y durante este período También aprendí de Internet y foros. Muchos conocimientos útiles. Hace unos días compré una copia de "Fotografía, óptica y lentes" escrita por el Sr. Qian Yuankai. Después de mirarlo detenidamente, me pareció bastante bueno. Los artículos sobre la aberración de las lentes son similares a los de los binoculares, por eso los he seleccionado para compartir con la mayoría de los entusiastas de los equipos.
Una lente ideal debería poder formar un punto de imagen claro para cada punto del objeto en el plano del objeto en la posición correspondiente en el plano de la imagen dentro del campo de visión efectivo completo, pero la lente del objetivo real no puede. La imagen ideal se forma en cualquier parte del plano de la imagen y la diferencia entre la imagen real formada por la lente del objetivo y la imagen ideal se llama aberración. Las aberraciones comunes se pueden dividir en "aberación monocromática" y "aberación cromática".
Aberración monocromática: La aberración monocromática se refiere a la aberración formada por la luz de un solo color que pasa a través de la lente, que se puede dividir en las siguientes categorías:
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Un haz de luz que es paralelo al eje óptico de la lente o en un ángulo pequeño con respecto al eje óptico se llama luz paraxial. Cuando la luz paraxial pasa a través de una lente esférica, la luz que pasa por el centro de la lente y la luz que pasa por el borde de la lente no pueden cruzarse en un punto. Esta aberración es causada por la superficie esférica de la lente, por eso se llama aberración esférica. Cuanto mayor sea la distancia focal, mayor será la apertura relativa y más grave será la aberración esférica. La aberración esférica hace que el punto nítido de Amin se convierta en un punto borroso, y el tamaño y la distribución del brillo del punto también cambian con la posición de la película. El uso de lentes asféricas puede reducir eficazmente la aberración esférica. Además, las lentes asféricas también pueden reducir la distorsión y simplificar la estructura de la lente.
Características de la aberración esférica: La aberración esférica es una aberración única de la luz paraxial, que aparece principalmente en el centro de la imagen. Cuanto mayor sea la distancia focal, más evidente será la aberración esférica. Cuando la aberración esférica es grande, la posición de imagen de la lente también cambiará a medida que cambie la apertura. Cualesquiera que sean las características de la aberración esférica, se pueden mejorar rápidamente reduciendo la apertura.
2. Coma
Un haz de luz de imagen oblicua con un ángulo grande con respecto al eje óptico se llama luz abaxial. Cuando la luz fuera de eje pasa a través de una lente, no puede converger en un punto y, a menudo, forma una mancha con forma de cometa, por lo que esta aberración se llama coma. Hay muchas maneras de reducir el coma, pero el coma es una aberración muy persistente. Incluso después de intentar eliminar el coma primario, a menudo se desarrollan comas secundarios más pequeños pero más complejos.
Características del coma: el coma es una aberración única de la luz del eje lejano, por lo que ocurre principalmente en el borde de las lentes de enfoque corto y es difícil eliminar el coma por completo. Detener la apertura reduce el coma.
3. Astigmatismo
Cuando un fino haz de luz fuera del eje pasa a través de la lente, se enfocará en dos pequeñas líneas focales en diferentes posiciones espaciales, una a lo largo del centro de la pantalla. La dirección radial hasta el borde se llama línea de enfoque radial o línea de enfoque sagital, y la otra a lo largo de la dirección circunferencial centrada en el centro de la imagen se llama línea de enfoque tangencial o línea de enfoque meridional. El punto de imagen verdaderamente enfocado se encuentra entre las dos líneas focales y parece un punto borroso. Debido a que las dos líneas focales están separadas entre sí, esta aberración se llama astigmatismo. El astigmatismo hace que las líneas en los bordes del marco tengan diferente nitidez en las direcciones meridional y sagital.
Características del astigmatismo: El astigmatismo también es una aberración única de la luz fuera del eje y es la aberración más persistente. No sólo es difícil de eliminar, sino que no tiene nada que ver con la apertura. Es difícil reducir el astigmatismo reduciendo la apertura, por lo que al evaluar la calidad de imagen de una lente, el astigmatismo a menudo se convierte en el foco de la aberración monocromática.
4. Curvatura de la superficie de la imagen
Cuando se toma la imagen de la superficie del objeto perpendicular al eje óptico, la superficie de la imagen se convierte en una superficie curva, lo que se denomina curvatura de la superficie de la imagen, también conocida como Curvatura del campo de imagen o curvatura del campo. Cuando una lente con una superficie de imagen curva captura un objeto plano, es imposible enfocar las partes media y periférica de la pantalla al mismo tiempo.
Por lo general, llamamos plano de imagen al plano compuesto por el punto intermedio más pequeño entre la línea de enfoque meridional y la línea de enfoque sagital, por lo que el astigmatismo a menudo existe en la curvatura del plano de la imagen. La curvatura del plano de la imagen no sólo va acompañada de diferencias en la nitidez en el centro y los bordes, sino que a menudo se observan claras diferencias en la resolución meridional y sagital en la misma ubicación en el campo de la imagen.
5. Deformación
La imagen de una línea recta se convierte en una curva, lo que se llama distorsión. Según la dirección en la que se dobla la línea recta, la distorsión se puede dividir en distorsión en cojín (también conocida como distorsión en cojín) y distorsión en barril (también conocida como distorsión negativa). La distorsión también acompaña a los cambios en el tamaño de la imagen. La imagen real con distorsión de cojín es mayor que el valor teórico y la imagen real con distorsión de barril es más pequeña que la imagen ideal. La distorsión suele ser causada por una asimetría entre la estructura óptica de la lente y la posición de apertura. Además, la ubicación de la apertura en la lente también afecta el carácter y la magnitud de la distorsión. Las lentes asféricas no sólo pueden eliminar la aberración esférica, sino también mejorar la distorsión.
Características de distorsión: en el centro del campo de visión, la distorsión es cero generalmente, cuanto más lejos del centro de la imagen, mayor no hay distorsión en la línea recta que pasa; a través del centro del campo de la imagen. La distorsión no afecta la claridad de la lente y no tiene nada que ver con el tamaño de la apertura.