Foto tehnica

Cauta in Foto-Magazin:


Aparitii editoriale


Expunerea
[click]  

Compozitia
[click]  

Lumina si iluminarea
[click]  


O varza fotogenica
[click]  

Bill Jay Confesiuni
fotografice
[click]  

 

 

Lentile speciale in constructia optica a obiectivelor

Cercetarile moderne au permis realizarea de formule speciale de sticle optice cu proprietati optice speciale, precum: indici speciali de refractie, proprietati dispersive speciale sau chiar anormale (refractia mai puternica a luminii rosii decat a celei albastre), corectarea intrinseca a aberatiilor de sfericitate, etc. Noile tipuri optice, desi mai scumpe, permit realizarea unor obiective foto mai bine comepnsate, cu mai putine aberatii optice (deci care produc imagini mai bune), de dimensiuni si greutati mai mici, etc.
Cele mai importante lentile speciale sunt prezentate mai departe.


1. Elemente de fluorina
Fluorina (fluorura de calciu) este un material natural aflat in stare cristalizata, transparent, si care prezinta proprietati optice:
- indice de refractie mic,
- dispersie mica intre lumina rosie si cea albastra,
- transmite atat lumina vizibila, cat si lumina IR si UV.


Dispersia este determinata de faptul ca indicele de refractie al luminii ce traverseaza o prisma (fenomen optic descoperit de Newton), depinde de lungimea sa de unda: lumina albastra este refractata mai puternic decat lumina rosie, adica este proiectata mai aproape de prisma decat cea albastra. O lentila convergenta poate fi asemnuita cu un numar mare de prisme concentrice, iar fenomenul de dispersie apare si aici. Datorita dispersiei prin lentilele convergente, lumina albastra va focaliza mai aproape de centrul optic, comparativ cu lumina rosie, iar imaginea unui punct alb al subiectului va apare in imagine neclar, mai degraba asemanator unei tinte colorate. Corectarea dispersiei se realizeaza cu lentile divergente, care "aduna" la loc lumina colorata.


Fluorina are un indice mic de dispersie, deci mai usor de corectat. In conditii naturale, cristalele de fluorina au dimensiuni mici, iar din acestea se pot realiza cel mult lentile pentru obiectivele microscopice.


normal_fluorina.gif

Contributia lentilelor din fluorina in reducerea
aberatiilor cromatice


Canon a reusit sa puna la punct o tehnologie de cristalizare a fluorinei la dimensiuni suficient de mari pentru a putea fi apoi slefuite in lentile pentru obiectivele fotografice. Primul obiectiv cu lentila de fluorina a fost comercializat in 1969 (Canon FL 300 mm f:5,6). Procedeul este costisitor si creste substantial pretul produsului final. De aceea, doar unele obiective din seria L includ elemente de fluorina.


2. Lentilele asferice
Pana nu de mult, toate lentilele aveau suprafetele optice slefuite dupa o calota sferica. Tehnologia era simpla, ieftina si bine pusa la punct. Datorita diferentei de drum dintre refractatele razelor axiale si a celor laterale apar aberatiile optice numite de sfericitate: razele periferice focalizeaza mai aproape decat cele centrale, ca si cand coroana de la periferie ar avea o putere de convergenta mai puternica decat zona centrala.
Corectarea acestei probleme s-a realizat prin reducerea convergentei la periferie (la periferie lentila convergenta este mai putin bombata) decat in centru. Astfel, lentila nu se mai inscrie intr-o calota sferica, devine asferica.


sferic_asferic.gif

Contributa letilelor asferice in reducerea
aberatiilor de sfericitate


Elementul asferic este produs prin trei tehnologii:
- lentile din plastic, turnate, cu rezultate optice multumitoare si costuri reduse; sunt folosite in alcatuirea de obiective pentru unele camere compacte de consum;
- lentile din sticla turnata in forme; rezultatele sunt bune, pretul este moderat si majoritatea obiectivelor accesibile includ astfel de elemente;
- elemente slefuite - au pret ridicat si sunt incorporate in obiective de inalta calitate; toleranta acceptabila pentru astfel de prelucrari este de ordin submicronic, asa incat si pretul este corespunzator. O abatere mai mare de 0,02 microni duce la rebutarea lentilei.


Elementele asferice sunt, in prezent, aproape obligatorii in formula optica a obiectivelor superangulare si / sau foarte luminoase, ale caror lentile frontale au diametre mari, iar abaterea de sfericitate este pronuntata. O lentila asferica inlocuieste mai multe lentile sferice, necesare corectarii aberatiilor de sfericitate ale obiectivului respectiv. Astfel, formula optica este simplificata, obiectivul are o construnctie mai compacta, masa lui este mai mica, deci mai usor de folosit.


3. Sticla optica Ultra-low Dispersion (UD) si Super-UD
Preturile ridicate de producere a materiei prime pentru elementele de fluriona au impulsionat cercetarea si dezvoltarea de formule de sticla optica cu indice redus de dispersie. Astfel, au fost puse la punct formule de sticla optica Ultra-Low Dispersion si Super-UD, mai usor (mai ieftin) de obtinut, cu proprietati optice superioare sticlei optice obisnuite, totusi nu atat de performante ca fluorina.


Efectele similare ale fluorinei si ale elementelor UD a condus la realizarea de formule optice care sa inglobeze ambele tipuri de lentile. Au fost realizate astfel obiective foarte bine compensate optic si cu rezolutii superioare, atat de necesare camerelor digitale actuale, mentinind totusi preturile in limite acceptabile.


4. Elemente difractive multistrat (DO)
Difractia luminii apare la traversarea unui orificiu (diafragma) sau fante, in imediata vecinatate a limitei, si se datoreaza caracterului ondulatoriu al luminii. Datorita difractiei, un fascicul de lumina colimata se imprastie in forma unui con. Cu cat orificiul (diafragma) este mai mic(a), cu atat ponderea luminii difractate este mai importanta iar, in cazul obiectivelor puternic diafragmate, imaginea obtinuta este mai proasta (scade rezolutia si contrastul). Astfel a aparut recomandarea de a evita diafragmele foarte inchise in fotografie.


Speculind utilizarea tehnologiilor difractive utilizate in spectroscopie si in alte domenii de cercetare stiintifica, Canon a realizat un ansamblu compus dintr-o grila concentrica divergenta de difractie asemanatoare cu o lentila Fresnel, si una convergenta, modelata in oglinda. In acest fel, difractia produsa de primul element, este anulata de al doilea (de unde si denumirea de multistrat).


difractiv_1.jpg

Difractia prin lentile Fresnel si anularea difractiei


Primele elemente difractive multistrat (DO) au prezentate de Canon la Photokina 2000. Continuarea cercetarilar a condus la observatia ca ajustarea latimii pasajelor Fresnel poate corecta si unele aberatii sferice si a altor aberatii optice.


difractiv_2.jpg

O lentila DO (sectiune si vedere frontala)


Utilizarea de elemente DO permite realizarea de obiective (in special de teleobiective) cu formula simplificata, mai usoare, cu distante mai mici intre grupurile optice (constructii mai compacte).


difractiv_3.jpg

Compensarea aberatiilor cromatice in grupuri DO


De exemplu, obiectivul Canon EF400mm f/4 DO IS USM, lansat in noiembrie 2001, pastreaza sau amelioreaza calitatile optice ale obiectivului similar (dar fara optica DO), insa este cu 26% mai scurt si cu 36% mai usor decat acesta.


difractiv_4.jpg

Formule optice fara si cu elemente DO


Continuarea cercetarilor in optica difractiva a condus la dezvoltarea tehnologiilor difractive tri-strat. In 2004 Canon a lansat obiectivul Canon EF 70 – 300 mm f:4,5-5,6 DO IS USM ce foloseste un grup difractiv de trei lentile si o lentila asferica. Acest concept a permis reducerea lungimii obiectivului cu peste 10 cm, in conditiile corectarii foarte bune a tuturor aberatiilor, pentru obtinerea unor fotografii de inalta rezolutie si constrast, de o calitate apropiata de cea realizata de obiectivele din seria L, dar la un pret mult mai accesibil.

 



© Calin-Stefan Ragalie
noiembrie, 2015
Foto-Magazin.ro

Bookmark and Share

Comentarii:

Zagura Nicolae - 03 Jan 2016, ora 12:09
Scris pe intelesul tuturor, articolul mi-a clarificat anumite notiuni despre care aveam doar vagi banuieli. Ar fi interesanta si o referire la obiectivele Nikon. Multumiri.

Lasa un comentariu:

nume*:
Nu sunt permise decat mesaje cu continut relevant si in tema cu subiectul articolului.
NOTA: Campurile marcate cu * sunt obligatorii.

e-mail (nu va fi facut public)*:

website (fara http://):

comentariu*:

trimite


Aveti un articol interesant? Il asteptam pe adresa office@foto-magazin.ro. Redactia evalueaza articolele primite si premiaza cel mai bun articol publicat in luna precedenta cu suma de 50 RON.
Ultimele 5 subiecte din forum care au primit raspunsuri:

Sony pregateste
ceva »

   de Nikon
   acum 2 zile, la ora 12:07
Procesare prin
Lightroom »

   de csr
   acum 4 zile, la ora 21:05
Zvonuri despre
obiective »

   de Dorian
   acum 6 zile, la ora 11:29
Rumoare la Canon 2 »
   de Dorian
   acum 10 zile, la ora 08:30
Rumoare la Nikon »
   de Nikon
   acum 11 zile, la ora 10:08

Pana acum, cei 9631 de utilizatori au scris 127210 mesaje.

 

 


Site-ul include cookie-uri. Detalii aici

Politica de confidentialitate