Чому точка фокусування інфрачервоного світла відрізняється від видимого світла?


23

Читаючи про інфрачервону фотографію, часто згадується, що точка фокусування ІЧ дещо відрізняється від видимого світла. Чому точка фокусування інфрачервоного світла відрізняється від точки фокусування видимого світла?


Ви також можете запитати, чому призму можна розділити за довжинами хвиль.
користувач2338816

Мабуть, це має бути з фізики .
Рафаель

Відповіді:


28

Саме з тієї ж причини хроматична аберація виникає взагалі: різні довжини хвилі світла будуть згинатися під трохи різними кутами при проходженні через ту саму заломлюючу середу, як елемент лінзи. Хроматична аберація в більшості добре розроблених фотооб'єктивів буде менш вираженою, оскільки об'єктив призначений для корекції для нього на різних довжинах хвиль видимого світла і тому, що різниця довжин хвиль між одним кінцем видимого спектру та іншим не така значна, як різниця довжин хвиль в центрі інфрачервоного спектру та спектра видимого світла. Існують спеціалізовані лінзи, розроблені спеціально для більшої довжини хвилі інфрачервоного світла (також об'єктиви для коротших довжин хвиль ультрафіолетового світла), але вони призначені головним чином для інших застосувань, ніж тип фотографії, що охоплюється в межах цього веб-сайту. Вони також є надмірно дорогими для більшості фотографів - або любителів, або професіоналів.

Інфрачервоне світло вимагає різної настройки фокусу в лінзі, оскільки довжини хвиль інфрачервоного світла значно відрізняються, що заломлюючі властивості лінзи будуть згинати її під різними кутами, ніж те, що вони згинають різні довжини хвилі видимого світла.


2
дивіться також: a-levelphysicstutor.com/optics-convx-lnss.php
J ...


Однак, якщо у вас є $$$, щоб витратити їх на лінзу, є лінзи Superachromat, які також потрапляють в інфрачервону систему. За дешевий та дешевий ви можете отримати менше $ 5 тис. - найпоширеніший для CFE (або V) кріплення для Hasselblad.
J ...

Тангенс: у катадіоптрічних лінз набагато менше хроматичної аберації через використання дзеркал, щоб зробити більшу частину фокусування.

1
@MichaelClark У фізиці ви ніколи нічого не можете повністю усунути. Це в значній мірі є істиною. Однак Суперахромати розширюють корекцію СА в інфрачервоному просторі, щоб продуктивність була порівнянна з видимими довжинами хвиль.
J ...

16

введіть тут опис зображенняІдеальна лінза призвела б до того, що світлові промені будь-якого кольору потрапляли у фокус на однаковій відстані від лінзи. Це була б фокусна відстань лінзи, коли лінза зображує нескінченно (∞ наскільки це може бачити око. Коли ми зображуємо об'єкти, ближчі нескінченності, вони потрапляють у фокус далі від лінзи. Ось чому ми повинні змусити об'єктив камери рухатися вперед, від плівки або цифрового датчика при фокусуванні на об'єктах, що знаходяться поблизу. Це пов'язано з тим, що лінзи мають обмежену потужність для заломлення світла (спричиняють згин всередину). Іншими словами, предмети ближче, ніж нескінченність Для фокусування потрібна більша відстань. Ми робимо фокус назад (об'єктив на відстані до сфокусованого проектованого зображення).

Той факт, що лінза має обмежену здатність заломлювати світло, є ще складнішим щодо кольорів. Власне, кожен колір фокусується на різній відстані від об'єктива. Сині зображення ближче до об'єктива, ніж червоні, а зелені, жовті, помаранчеві тощо займають проміжні позиції. Тепер чим далі від об'єктива колір фокусується, тим більшим буде зображення цього кольору. Ми беремо хроматичну аберацію. Оскільки червоне зображення трохи більше, а блакитне зображення - найменше, ми бачимо кольори, що облямовують об'єкти. Іншими словами, ми не можемо сфокусувати свою камеру на всіх кольорах одночасно.

Тепер опукла лінза має протилежну хроматичну аберацію, ніж увігнута лінза. Цей факт дозволяє виробникам лінз сконструювати об'єктиви камери, використовуючи поєднання позитивних та негативних елементів об'єктива. Також різну твердість скла (щільність) використовують для складання масиву елементів лінзи в бочці об'єктива. Хитро використання різних форм скла та лінз пом'якшує, але ніколи не усуває хроматичну аберацію. Інфрачервоний фокусується далі від лінзи, тоді як інші кольори, а ультрафіолетовий фокусується набагато ближче до об'єктива, ніж кольори. Можливі спеціальні лінзи, оптимізовані для ультрафіолетового випромінювання та ІЧ, але вони зарезервовані для наукових застосувань. Більшість об’єктивів камери сильно виправлені для більшості всіх аберацій, їх є сім, і ви можете їх шукати. 1. Сферична, 2, Кома, 3. Астигматизм, 4. Викривлення поля, 5. Спотворення, 6. Поздовжнє хроматичне 7.

Знову всі аберації можна пом'якшити, але жодну не можна усунути.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.