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消色差透鏡在攝影中的應(yīng)用

欄目:行業(yè)動(dòng)態(tài) 發(fā)布時(shí)間:2021-01-30
《消色差透鏡在攝影中的應(yīng)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(yīng)用》介紹了關(guān)于光學(xué)透鏡等方面的知識,希望對您有所幫助,更多相關(guān)信息盡在本站,敬請查閱! 

    《消色差透鏡在攝影中的應(yīng)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(yīng)用》介紹了關(guān)于光學(xué)透鏡等方面的知識,希望對您有所幫助,更多相關(guān)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(xiàn)象。在攝影學(xué)上,它導(dǎo)致影像整體的色調(diào)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(xué)家上,透鏡的問題更甚于面鏡。

    消色差透鏡隨是一個(gè)物理詞匯,英文是achromatic lens,是由兩種不同材質(zhì)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(diǎn)。

    消色差透鏡可以將兩種不同顏色(通常是紅色和藍(lán)色)的光聚焦在相同的平面上;復(fù)消色差透鏡的設(shè)計(jì)能將三種不同顏色(通常是紅、綠、藍(lán)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(gè)數(shù)量級。復(fù)消色差透鏡可以*兩個(gè)波長的球面像差,也比消色差透鏡多了一個(gè)波長。復(fù)消色差透鏡將三個(gè)波長的顏色匯聚在同一個(gè)焦平面上。(因?yàn)檫@個(gè)透鏡是為天文學(xué)設(shè)計(jì)的,所以有一個(gè)波長不在可見光的范圍內(nèi)。)天文學(xué)的數(shù)位影像使用更寬廣的波段觀測目標(biāo),在光學(xué)上非常敏銳的CCD陣列接收的波長從紫外線經(jīng)過可見光一直到紅外線,因此必須要使用復(fù)消色差透鏡。天文攝影使用的復(fù)消色差透鏡,口徑從60-150 mm,焦比從f/5 f/7。在曝光期間進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?dǎo)引和聚焦,這些復(fù)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(xué)。用于形象藝術(shù)過程(拷貝)的照相機(jī)依般都使用復(fù)消色差透鏡以取得明銳的成像。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)消色差透鏡一般的大孔徑被限制在f/9,近來,高速的復(fù)消色差透鏡已經(jīng)可以使用在一般的媒體上,包括數(shù)位和35 mm的照相機(jī)。復(fù)消色差透鏡的設(shè)計(jì)需要使用特殊的光學(xué)玻璃,以達(dá)到矯正三種波長色散特性的目的。經(jīng)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(xué)上異常的色散。溫度對玻璃和液體的折射系數(shù)、色散的影響也在設(shè)計(jì)時(shí)的考量之內(nèi),必須在合理的溫度范圍之內(nèi),只需要稍微的調(diào)整焦點(diǎn)就能獲得良好的光學(xué)品質(zhì)。

    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(gè)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(fā)散作用大,雙膠合鏡短波端焦距也偏長。后的結(jié)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(gè)谷,它的周圍焦距變化小多了!設(shè)計(jì)時(shí)合理的選擇鏡片球面曲率、雙膠合鏡的材料,可以使藍(lán)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(jīng)很小了,因此,也就滿足了鏡頭消色差的要求。
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