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  • 消色差透鏡在攝影中的應用

    欄目:行業動態 發布時間:2021-01-30
    《消色差透鏡在攝影中的應用》由吉林省新星亮光電有限公司為您編輯,《消色差透鏡在攝影中的應用》介紹了關于光學透鏡等方面的知識,希望對您有所幫助,更多相關信息盡在本站,敬請查閱! 

        《消色差透鏡在攝影中的應用》由吉林省新星亮光電有限公司為您編輯,《消色差透鏡在攝影中的應用》介紹了關于光學透鏡等方面的知識,希望對您有所幫助,更多相關信息盡在本站,敬請查閱! 
        色差是不同顏色的光線穿過透鏡之后匯聚在不同焦距上的現象。在攝影學上,它導致影像整體的色調變得柔軟,顏色邊緣對比的反差降低,像是黑白色之間的邊緣。天文學家上,透鏡的問題更甚于面鏡。

        消色差透鏡隨是一個物理詞匯,英文是achromatic lens,是由兩種不同材質的透鏡組合而成,消色差透鏡的用途是把兩種不同顏色的光聚焦到同一點。

        消色差透鏡可以將兩種不同顏色(通常是紅色和藍色)的光聚焦在相同的平面上;復消色差透鏡的設計能將三種不同顏色(通常是紅、綠、藍三色)的光匯聚在相同的平面。[1]殘余的顏色偏差(二階光譜)可以比等效口徑和焦距的消色差透鏡低一個數量級。復消色差透鏡可以*兩個波長的球面像差,也比消色差透鏡多了一個波長。復消色差透鏡將三個波長的顏色匯聚在同一個焦平面上。(因為這個透鏡是為天文學設計的,所以有一個波長不在可見光的范圍內。)天文學的數位影像使用更寬廣的波段觀測目標,在光學上非常敏銳的CCD陣列接收的波長從紫外線經過可見光一直到紅外線,因此必須要使用復消色差透鏡。天文攝影使用的復消色差透鏡,口徑從60-150 mm,焦比從f/5 f/7。在曝光期間進行適當的導引和聚焦,這些復消色差透鏡可以在給定的口徑下得到明銳和寬廣的天文攝影光學。用于形象藝術過程(拷貝)的照相機依般都使用復消色差透鏡以取得明銳的成像。傳統設計的復消色差透鏡一般的大孔徑被限制在f/9,近來,高速的復消色差透鏡已經可以使用在一般的媒體上,包括數位和35 mm的照相機。復消色差透鏡的設計需要使用特殊的光學玻璃,以達到矯正三種波長色散特性的目的。經常使用的是昂貴的螢石冕牌玻璃和反常的燧石玻璃,并且在玻璃元素間的空隙填充相同透明度的液體,以平衡光學上異常的色散。溫度對玻璃和液體的折射系數、色散的影響也在設計時的考量之內,必須在合理的溫度范圍之內,只需要稍微的調整焦點就能獲得良好的光學品質。

        對于色差方面,利用不同折射率、不同色差的玻璃組合,可以消除色差。例如,利用低折射率、低色散玻璃做凸透鏡,利用高折射率、高色散玻璃做凹透鏡,然后將兩者膠合在一起。為了使兩者膠合后仍然等效于一個凸透鏡,前者(凸透鏡)屈光度要大一些,后者(凹透鏡)屈光度要小一些。我們分析這樣的雙膠合鏡對不同波長光線的作用:對于較長波長的光線,由于凹透鏡材料色散大、也就是折射率隨著波長變化大,所以折射率比中間波長較小,凸透鏡起的作用大,雙膠合鏡長波端焦距偏長。對于較長波短的光線,由于凹透鏡色散大、也就是折射率隨著波長變化大,所以折射率較大,凹透鏡起的發散作用大,雙膠合鏡短波端焦距也偏長。后的結論是:這樣的雙膠合鏡中間波長焦距較短、長波和短波光線焦距較長。很明顯,中間波長是一個谷,它的周圍焦距變化小多了!設計時合理的選擇鏡片球面曲率、雙膠合鏡的材料,可以使藍光、紅光焦距恰好相等,這就基本消除了色差。剩余色差對于廣角到中焦鏡頭來說,已經很小了,因此,也就滿足了鏡頭消色差的要求。
        《消色差透鏡在攝影中的應用》由吉林省新星亮光電有限公司原創
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