Petzval fältkrökning
| Optisk aberration |
|---|
 Ofokusera
|
Petzvals fältkrökning , uppkallad efter Joseph Petzval , beskriver den optiska aberrationen där ett plant objekt normalt mot den optiska axeln (eller ett icke-platt objekt förbi det hyperfokala avståndet ) inte kan bringas i fokus på ett plant bildplan. [ citat behövs ] Fältkrökningen kan korrigeras med användning av en fältutjämnare , design kan också inkludera ett krökt fokalplan som i fallet med det mänskliga ögat för att förbättra bildkvaliteten vid brännytan.
Det ska inte förväxlas med flat-field correction , som hänvisar till ljusstyrkans enhetlighet.
Analys
Betrakta ett "idealiskt" linssystem med ett element där alla plana vågfronter fokuseras till en punkt på avstånd f från linsen. Om du placerar denna lins avståndet f från en platt bildsensor kommer bildpunkter nära den optiska axeln att vara i perfekt fokus, men strålar från axeln kommer i fokus före bildsensorn, och faller av med cosinus för vinkeln de gör med den optiska axel. Detta är ett mindre problem när bildytan är sfärisk, som i det mänskliga ögat .
De flesta nuvarande fotografiska linser är utformade för att minimera fältkrökningen och har därför effektivt en brännvidd som ökar med strålvinkeln. Linser med kort brännvidd (ultra breda, breda och normala) under 50 mm lider vanligtvis mer av fältkrökning. Teleobjektiv har vanligtvis mycket liten eller ingen synlig fältkrökning. Petzval -linsen är en design som har betydande fältkrökning; bilder tagna med objektivet är mycket skarpa i mitten, men vid större vinklar är bilden oskarp. Filmkameror kan kanske böja sina bildplan för att kompensera, särskilt när objektivet är fixerat och känt. Detta inkluderar även plattfilm , som fortfarande kan böjas något. Digitala sensorer är svåra att böja, även om experimentella produkter har tagits fram. År 2016 var de enda konsumentkamerorna med böjda sensorer "selfie" Sony Cybershot KW-1 och KW-11. [ citat behövs ] Stor mosaik av sensorer (nödvändigt i alla fall på grund av begränsade chipstorlekar) kan formas för att simulera en böj över större skalor. [ citat behövs ]
Petzval-fältkrökningen är lika med Petzval-summan över ett optiskt system,
där är radien för den i: te ytan och n s är brytningsindexen på ytans första och andra sida. Petzval-krökningen för en sfärisk spegel är dubbelt så stor som dess krökning och Petzval-radien för en spegel är lika med dess brännvidd.
Minskning av fältkrökningsaberration
En metod för att minska denna aberration är att sätta in ett bländarstopp (iris) för att avlägsna kantljusstrålar. Denna metod minskar emellertid linsens ljusuppsamlingsförmåga avsevärt.