Почему точка фокусировки инфракрасного света отличается от точки фокусировки видимого света?

По той же причине вообще возникает хроматическая аберрация: световые волны с разной длиной волны изгибаются под немного разными углами при прохождении через одну и ту же преломляющую среду, например линзу. Хроматическая аберрация в большинстве хорошо спроектированных фотообъективов будет менее серьезной, потому что линза была разработана для ее коррекции на различных длинах волн видимого света, а также потому, что разница в длинах волн между одним концом видимого спектра и другим не так значительна, как разница длин волн в центре инфракрасного спектра и спектра видимого света. Существуют специальные линзы, разработанные специально для более длинных волн инфракрасного света (а также линзы для более коротких волн ультрафиолетового света), но они предназначены в первую очередь для других применений, отличных от типа фотографии, рассматриваемого в рамках этого сайта. Они также непомерно дороги для большинства фотографов, как любителей, так и профессионалов.

Инфракрасный свет требует другой настройки фокуса в линзе, потому что длины волн инфракрасного света достаточно сильно различаются, чтобы преломляющие свойства линзы изгибали его под другими углами, чем то, как они изгибают различные длины волн видимого света.

Идеальная линза должна заставлять световые лучи всех цветов сфокусироваться на одном и том же расстоянии от линзы. Это будет фокусное расстояние линзы, когда линза отображает изображение на бесконечности (∞, насколько может видеть глаз. Когда мы изображаем объекты, которые находятся ближе, чем бесконечность, они фокусируются дальше от линзы. Вот почему мы должны заставить объектив камеры двигаться вперед, в сторону от пленки или цифрового датчика при фокусировке на близлежащих объектах.Это связано с тем, что линзы имеют ограниченную способность преломлять свет (вынуждать искривляться внутрь).Иными словами, объекты ближе, чем бесконечность требуется большее расстояние для фокусировки Мы берем задний фокус (расстояние объектива до сфокусированного проецируемого изображения).

Тот факт, что линза имеет ограниченную способность преломлять свет, еще более сложен, когда речь идет о цветах. На самом деле каждый цвет попадает в фокус на разном расстоянии от линзы. Синие изображения ближе к линзе, чем красные, а зеленые, желтые, оранжевые и т. д. занимают промежуточные положения. Чем дальше от линзы фокусируется цвет, тем больше будет изображение этого цвета. Берем хроматические аберрации. Поскольку красное изображение немного больше, а синее — наименьшее, мы видим цветную окантовку вокруг объектов. Другими словами, мы не можем сфокусировать камеру на всех цветах одновременно.

Теперь выпуклая линза имеет противоположную хроматическую аберрацию, чем вогнутая линза. Этот факт позволяет производителям объективов создавать объектив камеры, используя комбинацию положительных и отрицательных элементов объектива. Также используется стекло разной твердости (плотности) для формирования массива линз в оправе объектива. Умелое использование различных форм стекла и линз уменьшает, но не устраняет хроматическую аберрацию. Инфракрасный свет фокусируется дальше от линзы, чем другие цвета, а ультрафиолет фокусируется намного ближе к линзе, чем цвета. Возможны специальные линзы, оптимизированные для УФ и ИК, но они зарезервированы для научных приложений. Большинство объективов камер сильно исправлены для большинства всех аберраций, их семь, и вы можете посмотреть их. 1. Сферическая, 2. Кома, 3. Астигматизм, 4. Кривизна поля, 5. Дисторсия, 6. Продольная хроматика 7.

Опять же, все аберрации можно смягчить, но ни одну нельзя устранить.