Чем сферическая линза отличается от асферической?

Просто и относительно дешево изготовить линзы, поверхность которых является частью плоскости или частью сферы. Такие линзы не идеально фокусируют свет; это отсутствие фокусировки является сферической аберрацией. На этом рисунке из статьи в Википедии схематично показано, как лучи света не сходятся (нижняя половина) по сравнению с гипотетической идеальной линзой (верхняя половина).

Сферическая аберрация особенно заметна в больших светосильных (ярких) объективах. Это отсутствие фокуса проявляется в виде различных форм нечеткости. Проблему можно исправить, поместив другие линзы перед и за линзой. Это также можно исправить, изменив форму поверхностей линз (сделав их асферическими ), но это, как правило, более сложно и дорого в осуществлении: стеклянные сферические формы просты в изготовлении и измерении; асферические нет.

Когда в качестве коррекции добавляются дополнительные элементы объектива, они увеличивают количество бликов и снижают контрастность фотографии, а также увеличивают размер и вес объектива. Они также могут немного изменить цвета. Таким образом, асферические элементы обычно сигнализируют о том, что объектив создан для создания контрастных, красочных изображений, а также он легче и удобнее в использовании. Сами по себе они не гарантируют высокого качества, поскольку помимо сферической аберрации объективы могут иметь и другие проблемы. Например, маленькие асферические линзы могут быть отлиты из пластика и обычно появляются в дешевом фотооборудовании. Однако большая стеклянная асферическая линза намного дороже в производстве и обычно предназначена для более качественных линз.

Объектив, продаваемый как «асферический», обычно имеет только одну поверхность (одна сторона одного куска стекла) асферической, а все остальные поверхности будут сферическими (или плоскими).

Таким образом, подавляющее большинство стекол в любом объективе, даже в тех, которые продаются как асферические, в любом случае имеют сферическую форму.

Асферическая поверхность может помочь скорректировать сферическую аберрацию, из-за которой изображение может выглядеть мягким при широко открытой диафрагме. Но это не точная наука, потому что приходится идти на компромиссы. Например, коррекция сферической аберрации иногда может сделать фоновое боке более резким, что не очень хорошо для портретов.

Асферические поверхности линз намного дороже в производстве, потому что их нельзя отшлифовать естественным вращательным движением.

Забавный факт: высококачественные асферические поверхности линз существуют как минимум с 1667 года и используются в телескопах, очках для чтения и горящих очках (!).

Фотограф отвечает, что это не имеет значения. Мы позволяем инженерам-оптикам найти лучший способ создания линз, а затем использовать их для нашего ремесла.

Технический ответ: да, неасферические линзы сферичны в том смысле, что одна из их поверхностей соответствует внешней поверхности сферы некоторого радиуса.

Асферические линзы более сложны и не обязаны повторять кривую сферы. Это также означает, что между асферическими линзами гораздо больше различий. Это дает инженерам-оптикам больше свободы при разработке таких объективов и, следовательно, больше шансов исправить оптические проблемы.

Судя по тому, что я читал и видел об асферических линзах, они предназначены для предотвращения аберраций света, попадающего на поверхность линзы. Это означает, что он предотвращает искажение изображения для человека, носящего линзы. Это достигается за счет того, что края линзы изгибаются в сторону от изгиба сферической конструкции линзы, делая ее сферой посередине и сужаясь по краям.