Was bedeutet "Flacher Feldfokus"?

Bei der Betrachtung von Objektiven, insbesondere Sigma-Makroobjektiven, stellte ich fest, dass sie ein "" Flat Field "-Vorderseitenelement" hatten. Was bedeutet das? Und wie unterscheidet es sich von der Norm?

— verdammte Wahrheiten
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Ich werde nicht versuchen, so zu tun, als wäre dies meine Antwort, aber dieser Artikel enthält viele Details: microscopyu.com/tutorials/java/aberrations/curvatureoffield/… (es ist die Basis der Hobellinsen von Zeiss)

— John Cavan

Antworten:

Die Norm ist ein gekrümmtes Feld.

Wenn ein Objektiv auf ein flaches Motiv fokussiert wird, konvergieren die Lichtstrahlen des Motivs im Brennpunkt in einiger Entfernung hinter dem Objektiv. Strahlen von verschiedenen Punkten auf dem Motiv - oben, unten, links, rechts - laufen an verschiedenen Punkten auf der anderen Seite des Objektivs zusammen. Diese Brennpunkte bilden zusammen die Brennebene.

Der Punkt ist, dass die Brennebene für ein normales Objektiv gekrümmt ist, wie in dieser Abbildung aus Wikipedia:

Gebogene Fokusebene

Die vertikale schwarze Linie rechts stellt einen flachen Sensor dar, der Bogen ist die Fokusebene. Quelle .

Durch die Kombination einer gekrümmten Fokusebene und eines flachen Sensors können Sie die Kanten und das Zentrum nicht gleichzeitig fokussieren.

Eine "Flachfeld" -Linse versucht zu kompensieren, so dass die Brennebene eher flach als die normale Fischglasform wird.

Bei normalen Objektiven, Motiven und Arbeitsabständen spielt das gekrümmte Feld möglicherweise keine große Rolle, da wir über genügend DOF verfügen, um den Unterschied abzudecken.

Bei Makroabständen ist der DOF jedoch sehr flach, sodass der Unterschied sichtbar wird. Um das Problem zu verschärfen, wurden Makrolinsen in der Vergangenheit größtenteils zur Reproduktion von flachen Motiven wie Stempeln oder Dokumenten verwendet, daher war es wichtig, das gesamte Bild im Fokus zu haben.

Und deshalb werden Sie vor allem bei Makroobjektiven einen Flachfeldfokus sehen, da die Vorteile vor allem bei Makroentfernungen die Kosten überwiegen.

— jg-faustus
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Wenn Sie ein flaches Stück Papier mit Gitterlinien darauf haben, positionieren Sie es so, dass es parallel zum Sensor (senkrecht zum Objektiv) verläuft, und fokussieren Sie in der Bildmitte. Die meisten Objektive zeigen "weiche" Ecken. Der Grad, in dem sie weich oder scharf sind, ist ein Maß für die Qualität, aber die meisten sind bis zu einem gewissen Grad weich.

Makroobjektive sind in der Regel primär und da die Brennweite fest ist, können Hersteller ein "flaches" Feld erzeugen. Es ist wahrscheinlich nicht perfekt flach, sondern nur wahrnehmbar flach. Es mag einen anderen Grund geben, der speziell mit der Makro- nität eines Objektivs zusammenhängt, warum Makro-Primzahlen flacher sind als andere Primzahlen, aber darüber würde ich nichts wissen. Der von John Cavan verlinkte Artikel könnte eine Antwort darauf haben:

Die Feldkrümmung wird sehr selten vollständig beseitigt, aber es ist oft schwierig, die Kantenkrümmung bei den meisten plankorrigierten Objektiven zu erkennen, und sie wird in Mikrofotografien nicht angezeigt. Dieses Artefakt ist bei geringen Vergrößerungen schwerwiegender und kann ein ernstes Problem bei Stereomikroskopen sein, bei denen eine scheinbare Ost-West-Krümmung hauptsächlich durch den Stereowinkel oder die Neigung der Doppelstrahlengänge in Bezug auf ein flaches Objekt verursacht wird.

Ich verstehe den ersten Teil (bei geringer Vergrößerung stärker ausgeprägt), aber die Erklärung dafür ist mir ein Rätsel.

— zehn Meilen
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Ich denke, der Rest der Erklärung bezieht sich auf die Ausrichtung jedes optischen Tubus in einem Sterio-Mikroskop (zwei Okulare), das zwei separate optische Pfade für jedes Auge hat. Es gibt immer noch eine einzelne Objektivlinse am Motiv, aber darüber hinaus gibt es separate Sätze optischer Linsen für jedes Auge. In einem High-End-Mikroskop kann der Strahlengang für jedes Auge normalerweise unabhängig eingestellt werden. Da es für jedes Auge separate optische Pfade gibt, sind sie möglicherweise nicht perfekt flach zueinander und zum Motiv. Möglicherweise besteht eine Neigung zwischen ihnen.

— jrista

Die Feldkrümmung ist nicht nur korrigierbar, sondern auch überkorrigierbar. Eine meiner Lieblingslinsen aus den dunklen Nischen meiner Vergangenheit war die Minolta 24 mm / 2,8 VFC (variable Feldkrümmung), mit der Sie die Konkavität / Konvexität des Fokusfelds an die Objektebene anpassen können - so etwas wie eine " sphärische Neigungslinse. Ideal für Landschaften mit einem entfernten zentralen Motiv, klarem Himmel und näheren Vordergrunddetails am Boden und an den Seiten des Rahmens oder für die Aufnahme großer Gruppen von Menschen.

Vielleicht bringt Canon das VFC-Objektiv zurück. Sie scheinen jede andere Speziallinse zu haben. ;) (Hier ist zu hoffen!)

— jrista

@ Jrista Ich denke, die ganze Erklärung handelt von Mikroskopen. Diese Antwort hilft jedoch.

— Verdammte Wahrheiten