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徠卡學(xué)堂:一分鐘理解APO復(fù)消色差鏡頭含義
閱讀:848 發(fā)布時間:2020-8-18世界上美物理實(shí)驗(yàn)排名之第四位的是:牛頓的棱鏡分解太陽光實(shí)驗(yàn)
牛頓通過這個實(shí)驗(yàn)證明白光是由各種顏色的單色光組合而成的。
當(dāng)白光通過透鏡時,由于各種單色光的折射率不同,當(dāng)一個點(diǎn)通過透鏡成像后可能形成一個色斑。這就是我們常說的色差。徠卡復(fù)消色差的鏡頭在金相顯微鏡使用時能觀察到明晰的金相組織,在清潔度檢測設(shè)備時能辨別1微米級別的金屬和非金屬顆粒,在孔隙率檢測設(shè)備使用時,能辨別和判斷微米級別的空隙。
有色差的鏡頭,主要有兩個缺點(diǎn):
1.不同色光焦距不同,物點(diǎn)不能很好的聚焦成一個完美的像點(diǎn),所以成像模糊。
2.不同色光焦距不同,所以放大率不同,畫面邊緣部分明暗交界處會有彩虹的邊緣。
精密的光學(xué)系統(tǒng)為了精確成像清晰就要消除色差,消色差鏡頭就橫空出世了!
消色差:利用不同折射率、不同色差的玻璃組合,可以抵消色差。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。通過復(fù)雜的計算設(shè)計鏡片球面曲率組合,可以使藍(lán)光、紅光焦距恰好相等,這就基本消除了色差。
為了進(jìn)一步消除消色差鏡頭的剩余色差對成像質(zhì)量的影響,又研制除了復(fù)消色差技術(shù)。
通過理論計算,找到一種特殊的光學(xué)材料,這種材料對藍(lán)光、紅光的相對色散很低,對綠光色散很高!-----螢石就是這樣一種特殊材料。
熒石(氟化鈣,分子式CaF2)折射率比較低(ND=1.4339),微溶于水,可加工性與化學(xué)穩(wěn)定性較差,但是由于它優(yōu)異的消色差性能,使它成為一種珍貴的光學(xué)材料!自然界能用于光學(xué)材料的純凈大塊螢石非常少,因而螢石早僅用于顯微鏡中。
找到這種光學(xué)材料后,復(fù)消色差鏡頭就隨之而生了。
復(fù)消色差鏡頭(Apochromatic objective):復(fù)消色差鏡頭能對彩色三原色光(紅、綠、藍(lán)色)同時進(jìn)行校正。其結(jié)果不僅真實(shí)地再現(xiàn)了紅、綠、藍(lán)色,也可以大幅度地提高了彩色中間色的還原能力。這類鏡頭常常采用非球面鏡片設(shè)計,因此還對球面像差 (即鏡頭不同的區(qū)域?qū)⑼晃锵窬劢怪敛煌木嚯x上,從而使成像柔和) 也進(jìn)行了校正。復(fù)消色差鏡頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,透鏡采用了特種玻璃、螢石等材料制作而成,材料價格昂貴、加工困難,成本非常高,所以只能用在高 檔鏡頭上。
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