Krzywizna pola Petzvala - Petzval field curvature
| Aberracja optyczna |
|---|
 Rozogniskowanie
|
Krzywizna pola Petzvala , nazwana na cześć Josepha Petzvala , opisuje aberrację optyczną, w której płaski obiekt prostopadły do osi optycznej (lub niepłaski obiekt poza odległością hiperfokalną ) nie może być prawidłowo wyostrzony na płaskiej płaszczyźnie obrazu. Krzywizna pola może być korygowana za pomocą spłaszczania pola , projekty mogą również zawierać zakrzywioną płaszczyznę ogniskową jak w przypadku ludzkiego oka w celu poprawy jakości obrazu na powierzchni ogniskowej.
Nie należy jej mylić z korekcją płaskiego pola , która odnosi się do jednorodności jasności.
Analiza
Rozważmy „idealny” jednoelementowy system soczewek, w którym wszystkie fronty fal planarnych są skupione w punkcie znajdującym się w odległości f od obiektywu. Umieszczając ten obiektyw w odległości f od płaskiego przetwornika obrazu, punkty obrazu w pobliżu osi optycznej będą idealnie ostre, ale promienie poza osią będą ogniskowane przed przetwornikiem obrazu, zmniejszając się o cosinus kąta, jaki tworzą z optycznym oś. Jest to mniejszy problem, gdy powierzchnia obrazowania jest sferyczna, jak w ludzkim oku .
Większość obecnych obiektywów fotograficznych jest zaprojektowana tak, aby minimalizować krzywiznę pola, dzięki czemu skutecznie mają ogniskową, która zwiększa się wraz z kątem promienia. Obiektywy o krótkich ogniskowych (bardzo szerokie, szerokie i normalne) poniżej 50 mm zazwyczaj bardziej cierpią z powodu krzywizny pola. Teleobiektywy zazwyczaj mają bardzo niewielką lub żadną krzywiznę pola widzialnego. Soczewki Petzvala jest konstrukcja, która ma znaczną ilość krzywizny pola; zdjęcia wykonane obiektywem są bardzo ostre w centrum, ale przy większych kątach obraz jest nieostry. Kamery filmowe mogą być w stanie wyginać płaszczyzny obrazu, aby to skompensować, zwłaszcza gdy obiektyw jest nieruchomy i znany. Obejmuje to również folię do płyt , która wciąż może być lekko wygięta. Czujniki cyfrowe są trudne do zgięcia, chociaż wyprodukowano produkty eksperymentalne. Do 2016 roku jedynymi aparatami konsumenckimi wyposażonymi w zakrzywione sensory były „selfie” Sony Cybershot KW-1 i KW-11. Można ukształtować duże mozaiki czujników (niezbędne ze względu na ograniczone rozmiary chipów), aby symulować wygięcie w większych skalach.
Krzywizna pola Petzvala jest równa sumie Petzvala w układzie optycznym,
gdzie jest promieniem i- tej powierzchni, a n s są współczynnikami załamania po pierwszej i drugiej stronie powierzchni. Krzywizna Petzvala lustra sferycznego jest dwukrotnością jego krzywizny, a promień Petzvala lustra jest równy jego ogniskowej.
Redukcja aberracji krzywizny pola
Jedną z metod zmniejszenia tej aberracji jest wstawienie przysłony (przesłony) w celu usunięcia promieni świetlnych z krawędzi. Ta metoda jednak znacznie zmniejsza moc zbierania światła przez soczewkę.