• Shop
    • Aρχείο τευχών ΦΩΤΟγράφου
    • Μονοθεματικά τεύχη ΦΩΤΟγράφου
    • Βιβλία για τη φωτογραφία
    • Συνδρομή στο ΦΩΤΟγράφο
    • PhotoGuide
    • Photo Deals
  • Φωτογραφικά Νέα / Blogs
    • Φωτογραφικά νέα τεχνολογίας
    • Καλλιτεχνικά φωτογραφικά νέα
    • Photo Business News
    • Άλλα Νέα της φωτογραφικής αγοράς
    • Blogs Συντακτών
    • Φωτογραφικά Portfolios & Συνεντεύξεις
    • Διαγωνισμοί φωτογραφίας
    • Σεμινάρια για την φωτογραφία
    • Ιστορία της φωτογραφίας
    • Συλλεκτικά φωτογραφικά
  • Φωτογραφικός Εξοπλισμός & Δοκιμές
    • D-SLR φωτογραφικές μηχανές
    • Mirrorless φωτογραφικές μηχανές
    • Compact φωτογραφικές μηχανές
    • Action Cameras
    • Μedium format
    • Ιnstant μηχανές
    • Φακοί φωτογραφικών μηχανών
    • Flash / Φωτισμός
    • Printing
    • Αξεσουάρ για τη φωτογραφία
    • Hardware
    • Software
    • Mobile
    • Video
    • Τσάντες
  • Know How
    • Συμβουλές φωτογράφισης
    • Τεχνικές φωτογράφισης
    • Φωτοσχολείο
    • Επεξεργασία εικόνας
    • Ασπρόμαυρη Φωτογραφία
    • Φωτό Mobile
    • Οδηγοί Αγοράς
    • Γλωσσάρι φωτογραφικών όρων
  • Myphoto.gr
    • Gallery Αναγνωστών | Με λιγοστό φως
    • Gallery Αναγνωστών Μονοθεματικού | Λάθος & φωτογραφία
    • Διαγωνισμοί φωτογραφίας
    • 3ος Φωτογραφικός διαγωνισμός ΝΑΤURA 2000 «Click στη φύση!»
    • Συμφωνητικά
    • Μικρές Αγγελίες
  • Διευθύνσεις
    • Επιχειρήσεις Imaging
    • Εμπόριο φωτογραφικών ειδών
    • Εργαστήρια
    • Επισκευές εξοπλισμού
    • Ενοικιάσεις εξοπλισμού
    • Πρακτορεία μοντέλων
    • Σωματεία & Λέσχες
    • Σχολές φωτογραφίας & Σεμινάρια
    • Post Production
    • Σημεία διανομής περιοδικού ΦΩΤΟγράφος
  • Η εταιρία μας
    • Ιστορικό
    • Περιοδικά
    • Εμπορικές εκθέσεις
    • Ιστοσελίδες
    • Επικοινωνία
  • Shop
    • Aρχείο τευχών ΦΩΤΟγράφου
    • Μονοθεματικά τεύχη ΦΩΤΟγράφου
    • Βιβλία για τη φωτογραφία
    • Συνδρομή στο ΦΩΤΟγράφο
    • PhotoGuide
    • Photo Deals
  • Φωτογραφικά Νέα / Blogs
    • Φωτογραφικά νέα τεχνολογίας
    • Καλλιτεχνικά φωτογραφικά νέα
    • Photo Business News
    • Άλλα Νέα της φωτογραφικής αγοράς
    • Blogs Συντακτών
    • Φωτογραφικά Portfolios & Συνεντεύξεις
    • Διαγωνισμοί φωτογραφίας
    • Σεμινάρια για την φωτογραφία
    • Ιστορία της φωτογραφίας
    • Συλλεκτικά φωτογραφικά
  • Φωτογραφικός Εξοπλισμός & Δοκιμές
    • D-SLR φωτογραφικές μηχανές
    • Mirrorless φωτογραφικές μηχανές
    • Compact φωτογραφικές μηχανές
    • Action Cameras
    • Μedium format
    • Ιnstant μηχανές
    • Φακοί φωτογραφικών μηχανών
    • Flash / Φωτισμός
    • Printing
    • Αξεσουάρ για τη φωτογραφία
    • Hardware
    • Software
    • Mobile
    • Video
    • Τσάντες
  • Know How
    • Συμβουλές φωτογράφισης
    • Τεχνικές φωτογράφισης
    • Φωτοσχολείο
    • Επεξεργασία εικόνας
    • Ασπρόμαυρη Φωτογραφία
    • Φωτό Mobile
    • Οδηγοί Αγοράς
    • Γλωσσάρι φωτογραφικών όρων
  • Myphoto.gr
    • Gallery Αναγνωστών | Με λιγοστό φως
    • Gallery Αναγνωστών Μονοθεματικού | Λάθος & φωτογραφία
    • Διαγωνισμοί φωτογραφίας
    • 3ος Φωτογραφικός διαγωνισμός ΝΑΤURA 2000 «Click στη φύση!»
    • Συμφωνητικά
    • Μικρές Αγγελίες
  • Διευθύνσεις
    • Επιχειρήσεις Imaging
    • Εμπόριο φωτογραφικών ειδών
    • Εργαστήρια
    • Επισκευές εξοπλισμού
    • Ενοικιάσεις εξοπλισμού
    • Πρακτορεία μοντέλων
    • Σωματεία & Λέσχες
    • Σχολές φωτογραφίας & Σεμινάρια
    • Post Production
    • Σημεία διανομής περιοδικού ΦΩΤΟγράφος
  • Η εταιρία μας
    • Ιστορικό
    • Περιοδικά
    • Εμπορικές εκθέσεις
    • Ιστοσελίδες
    • Επικοινωνία
Toggle panel Κοινωνικά Δίκτυα
Know How
Browse:
  • Home
  • Εξοπλισμός/Τεστ
  • Φακοί
  • Φωτογραφικά οπτικά. Βασικές έννοιες, φαινόμενα, εκτροπές & διορθώσεις
17Ιαν2018

Φωτογραφικά οπτικά. Βασικές έννοιες, φαινόμενα, εκτροπές & διορθώσεις

by Παναγιώτης Καλδής in Know How, Φακοί, Φωτοσχολείο

Τo φως είναι η αιτία που καθιστά τα αντικείμενα και τον κόσμο γενικότερα ορατό, με την έννοια φωτεινών πηγών όπως ο ήλιος, το κερί, η ηλεκτρική λάμπα… Η φυσική μας διδάσκει ότι πρόκειται για μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που διαδίδεται με ταχύτητα 300.000χλμ. το δευτ. Επίσης υπάρχουν μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που δεν εμπίπτουν κατ’ ανάγκην στο ορατό φως όπως η υπέρυθρη και η υπεριώδης, οι ακτίνες Χ των μηχανημάτων ελέγχου αποσκευών στα αεροδρόμια, τα μικροκύματα των φούρνων microwave, τα υπερβραχέα των πομποδεκτών, το μήκος κύματος των ραδιοσυχνοτήτων κλπ. Το ορατό μέρος της ακτινοβολίας συνήθως αποκαλείται ορατό φάσμα και περιορίζεται στο εύρος 400-700nm (νανόμετρα).

Το φως είναι λοιπόν ηλεκτρική και μαγνητική ακτινοβολία όπου οι κυματομορφές του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ταλαντώνονται σε γωνία 90° μεταξύ τους σε επίπεδο κάθετο προς την κατεύθυνση της φωτεινής δέσμης. Οι δύο συνιστώσες της κυματομορφής που διακρίνονται από την ανθρώπινη όραση είναι το μήκος κύματος και το εύρος ταλάντωσης. Οι διαφορές στο πρώτο γίνονται αντιληπτές ως χρώμα και στο δεύτερο ως ένταση (φωτεινότητα). Η τρίτη συνιστώσα σχετίζεται με τη γωνία ταλάντωσης και αφορά κυρίως τα φαινόμενα πόλωσης του φωτός.

Βασικά οπτικά φαινόμενα
Διάθλαση (refraction): Παρατηρείται όταν η φωτεινή δέσμη αλλάζει κατεύθυνση όταν διέρχεται μέσα από διαφορετικά μέσα π.χ. από τον αέρα σε στερεό (όπως φακό, νερό κλπ.). O διαθλαστικός δείκτης είναι η αριθμητική τιμή που δείχνει τον βαθμό της διάθλασης ενός μέσου, προσδιοριζόμενη από τον τύπο n= sin i/ sin r όπου “n” είναι η σταθερά μη σχετιζόμενη με τη γωνία προσπτώσεως της φωτεινής δέσμης που εκφράζει τον διαθλαστικό δείκτη. Συνήθως το “n” αφορά το διαθλαστικό δείκτη του γυαλιού σε σχέση με τον αέρα.

Διάχυση (dispersion): Το φαινόμενο σχετίζεται με τις οπτικές ιδιότητες ενός υλικού που διαφοροποιούνται ανάλογα με το μήκος κύματος του φωτός. Όταν το φως διέρχεται μέσα από διαφανές σώμα, ο διαθλαστικός δείκτης μεταβάλλεται, ανάλογα με ανάλογα με το μήκος κύματος, προκαλώντας διάχυση.

Μερική διάχυση: Η ανθρώπινη όραση είναι ευαίσθητη σε φως από 400 ως 700nm. Mέσα σε αυτή τη γκάμα, η διαφορά διαθλαστικού δείκτη μεταξύ δύο διαφορετικών μηκών κύματος ονομάζεται μερική διάχυση. Τα συνήθη διαφανή υλικά έχουν παρόμοιες ιδιότητες μερικής διάχυσης. Όμως οι ποικίλες ποιότητες οπτικού γυαλιού, παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά διάχυσης με υπεροχή του fluorite και άλλων παρεμφερών ποιοτήτων που διαθέτουν μικρότερη διάχυση και χρησιμοποιούνται κυρίως σε διορθωμένους χρωματικά φακούς.

Ανάκλαση (reflection): Η ανάκλαση διαφέρει από τη διάθλαση κατά τούτο: το φως αντί να προχωρήσει τροποποιεί τη διαδρομή και διαδίδεται προς άλλη κατεύθυνση. Αν η φωτεινή δέσμη περάσει μέσα από οπτικό στοιχείο χωρίς αντιανακλαστική επίστρωση περίπου 3-5% της ακτινοβολίας αντανακλάται. Η ιδιότητα αυτή εξαρτάται ποσοτικά από τα διαθλαστικά χαρακτηριστικά του υλικού.

Περίθλαση (diffraction): Όταν η φωτεινή δέσμη προσπαθήσει να περάσει από μια στενή οπή όπως το κλειστό διάφραγμα ενός φακού τότε ένα μέρος των ακτίνων στο περίγραμμα της οπής περιθλώνται δηλ. δεν ακολουθούν ομαλή πορεία. Τότε παρατηρείται μείωση της ευκρίνειας. Εξαρτάται όχι μόνο από τη διάμετρο της ενεργού ίριδας του φακού αλλά και την εστιακή απόσταση και το μήκος κύματος.

Know how
• Τίποτε δεν είναι πολυπλοκότερο από την οπτική διόρθωση φακού. Όπως διαπιστώνουμε από την προσεκτική μελέτη των επιμέρους εκτροπών, κάθε διόρθωση εισάγει νέα προβλήματα και όλες οι εκτροπές επηρεάζονται αλληλεπιδραστικά. Σε τελική ανάλυση κάθε φωτογραφικός φακός είναι προΪόν οπτικού συμβιβασμού.
• Διορθωμένος σημαίνει πολύπλοκος φακός με πολλά γκρουπ στοιχείων, άρα βαρύς και ακριβός. Επιπλέον, η πολυπλοκότητα συνεπάγεται απώλειες φωτεινότητας. Αποτέλεσμα: ένας διορθωμένος φακός χρειάζεται μεγαλύτερης επιφάνειας κρύσταλλα για ίδια φωτεινότητα σε σχέση με κάποια απλούστερη σχεδίαση.
• Τα ασφαιρικά στοιχεία είναι ουσιαστικά οπτικά στοιχεία σύνθετης καμπυλότητας που αντικαθιστούν ολόκληρες ομάδες (γκρουπ) στοιχείων και απλοποιούν τη δομή του φακού, μειώνοντας ταυτόχρονα το βάρος. Όμως η ασφαιρική κατεργασία του οπτικού γυαλιού συνεπάγεται μεγάλη αύξηση κόστους.
• Σε φθηνούς φακούς βρίσκουμε συχνά κάποια ακρυλικά οπτικά -ιδίως σύνθετα- στοιχεία που έχουν χαμηλότερο κόστος. Καθένα από αυτά μπορεί να υποκαθιστά ολόκληρο γκρουπ οπτικών στοιχείων. Όμως τα ακρυλικά στοιχεία υστερούν σε διαθλαστικά χαρακτηριστικά.
• Οι φωτεινοί φακοί δηλ. με μέγιστα διαφράγματα της τάξης του f/2, f/2,8 κλπ. οφείλουν συνήθως τη φωτεινότητα σε μεγάλα κρύσταλλα. Όσο μεγαλύτερη η επιφάνεια τόσο καλύτερη η φωτοσυλλεκτική ικανότητα. Όμως έτσι ο φακός βαραίνει, κοστίζει περισσότερο, μεταφέρεται πιο δύσκολα και για να εστιάσει αυτόματα θα χρειαστεί πιο μεγάλο μοτέρ οδήγησης AF.
• Τα αποχρωματικά στοιχεία κατασκευάζονται από τις πιο ακριβές ποιότητες οπτικού γυαλιού, fluorite ή ED (Extra low dispersion). Γι αυτό οι αποχρωματικοί φακοί στοιχίζουν περισσότερο.
Ως Apo συνήθως αναφέρονται τηλεφακοί άνω από 200mm, εφόσον τα προβλήματα χρωματικών εκτροπών γίνονται πιο εμφανή σε τέτοιες εστιακές αποστάσεις.
• Μετά το 1980 οι φακοί σχεδιάζονται με μεθόδους CAD/CAM (Computer Aided Design/ Manufacture) που απλοποιούν τη χρονοβόρα διαδικασία.
• Όσο προσεκτική σχεδίαση και αν γίνει, είναι ανέφικτο να εξαλειφθούν ολοκληρωτικά οι εκτροπές, οπότε αναφερόμαστε σ’ ένα ποσοστό «παραμένουσας εκτροπής» (residual aberration) που επηρεάζει την απόδοση του φακού.

Οπτικές εκτροπές (aberrations)
Με τον όρο “εκτροπές” αποδίδουμε διάφορες μορφές παραμορφώσεων και οπτικών σφαλμάτων που παρατηρούνται στους φωτογραφικούς φακούς. Σε ιδανική εκδοχή: α. Το είδωλο του σημείου απεικονίζεται ακριβώς ως σημείο β. Ένα επίπεδο παράλληλο με το επίπεδο του φιλμ αποδίδεται με πλήρη επιπεδότητα & γ. Το σχήμα του αντικειμένου δεν παραμορφώνεται. Επίσης το χρωματικό περιεχόμενο δεν αλλοιώνεται. Στην πραγματικότητα όμως, σε κάθε φακό ενσωματώνεται μηχανισμός διαφράγματος με μεταβλητή ίριδα και η φωτεινή δέσμη συγκλίνει ή αποκλίνει ακτίνες όχι μόνο από τον κεντρικό άξονα αλλά και τις υπό γωνία θέσεις του ειδώλου οπότε είναι δύσκολο να ικανοποιηθούν με ακρίβεια οι παραπάνω απαιτήσεις. Με δεδομένο ότι η επιφάνεια των κρυσταλλικών οπτικών στοιχείων είναι τμήμα σφαίρας, εξυπακούεται ότι τα αντικείμενα υφίστανται ένα minimum γεωμετρικής παραμόρφωσης και τα εστιακά σημεία διαφοροποιούνται ανάλογα με το μήκος κύματος. Για να εξασφαλίσουμε ικανοποιητική οπτική απόδοση σ΄ ένα φακό, πρέπει να ελαχιστοποιηθούν οι εκτροπές. Διακρίνουμε δύο βασικές κατηγορίες εκτροπών: χρωματικές που παρατηρούνται σε διαφορετικά μήκη κύματος και μονοχρωματικές που αφορούν συγκεκριμένο μήκος κύματος.

Μετρήσεις
Η διακριτική ικανότητα του φακού (resolution) συμβάλλει μαζί με τις αντίστοιχες επιδόσεις του φιλμ και του χαρτιού στην οξύτητα ή ευκρίνεια του τελικού αποτελέσματος. Στο στάδιο των εργαστηριακών μετρήσεων η διακριτική ικανότητα ποσοτικοποιείται με τη φωτογράφηση ειδικών διαγραμμάτων που περιέχουν γραμμώσεις σταδιακά μειούμενου πάχους και αυξανόμενης συχνότητας. Συχνά διαβάζουμε για διακριτική ικανότητα Χ γραμμών ανά χιλιοστό.

Χρωματικές εκτροπές
Όταν το λευκό φως διαθλάται από ένα πρίσμα αναλύεται στα χρωματικά μέρη του φάσματος. Aνάλογα φαινόμενα συμβαίνουν στους φακούς και ονομάζονται “χρωματικές εκτροπές”. Στην αξονική (axial κατά μήκος) εκτροπή, η θέση του εστιακού σημείου μεταβάλλεται σε συσχετισμό με το μήκος κύματος και στην χρωματική διαφορά (lateral πλευρική χρωματική εκτροπή) ο λόγος αναπαραγωγής στα άκρα του ειδώλου διαφοροποιείται ανάλογα με το μήκος κύματος. Οι δύο αυτές παραλλαγές της χρωματικής εκτροπής γίνονται αντιληπτές ως μείωση ευκρίνειας (blur) και νόθο χρώμα (color fringe) στα περιγράμματα. Τα προβλήματα αυτά διορθώνονται στην οπτική σχεδίαση φακών με συνδυασμούς στοχείων με διαφορετικά χαρακτηριστικά διάθλασης και διάχυσης. Επειδή μάλιστα είναι πιο αισθητά στις μεγάλες εστιακές αποστάσεις (τους τηλεφακούς) εκεί χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση ειδικά κρύσταλλα UD ή fluorite. Αχρωματικοί λέγονται οι φακοί που διορθώνουν δύο μήκη κύματος. Αποχρωματικοί λέγονται οι φακοί που διορθώνουν τρία μήκη κύματος.

Οι πέντε βασικές εκτροπές κατά Seidel
Ο γερμανός μαθηματικός Philipp Ludwig von Seidel (1821-96) συνεργάστηκε με τον Gauss για την επίλυση γραμμικών εξισώσεων, εργάστηκε πάνω στη Θεωρία των Πιθανοτήτων, ενώ υπήρξε και ερασιτέχνης αστρονόμος και μάλιστα ένας κρατήρας της Σελήνης φέρει το όνομά του. Ακολούθησε ακαδημαϊκή καριέρα ως καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Μονάχου ενώ εκλέχθηκε και μέλος της Βαυαρικής Ακαδημίας Επιστημών. Στην ιστορία των φωτογραφικών οπτικών έχει μείνει για τη μελέτη των γεωμετρικών εκτροπών των φακών, που έχουν ονομαστεί προς τιμήν του.

Σφαιρική εκτροπή
Παρατηρείται όταν σε μια δέσμη παράλληλων ακτίνων οι εξωτερικές συγκλίνουν πιο κοντά στο φακό σε σχέση με τις κεντρικές και η απόσταση των εστιακών σημείων ονομάζεται κατά μήκος σφαιρική εκτροπή). Μάλιστα η σφαιρική εκτροπή είναι πιο έντονη σε γρήγορους φακούς με ανοικτά μέγιστα διαφράγματα. Υποκειμενικά, προκαλεί την εντύπωση πτώσης του κοντράστ σαν να καλύπτεται ολόκληρη η εικόνα από ένα λεπτό βέλο. Η σφαιρική εκτροπή διορθώνεται δύσκολα: εφαρμόζεται με τον συνδυασμό δύο “αντίθετων” στοιχείων κοίλου και κυρτού αλλά πάντα παραμένει μια υπολειπόμενη ποσότητα εκτροπής που διορθώνεται δραστικά μόνο με το stop down (κλείσιμο διαφράγματος). Η μόνη ριζική λύση είναι η ενσωμάτωση ασφαιρικών στοιχείων.

Σφαιρική παραμόρφωση

 

Coma
Η κομητοειδής εκτροπή είναι αισθητή στην περιφέρεια του ειδώλου σε φακό διορθωμένο σφαιρικά, και προκαλεί τη σύγκλιση ακτίνων υπό μορφή ουράς κομήτη αντί για το ιδανικό ενιαίο σημείο. Το κομητοειδές σχήμα προσανατολίζεται ακτινωτά με την ουρά να κοιτάζει προς το κέντρο ή την περιφέρεια.Η συνακόλουθη μείωση ευκρίνειας στην περίμετρο του ειδώλου ονομάζεται κομητοειδής θάμβωση.

Κομητοειδής παραμόρφωση

Δημιουργείται λόγω διαφορετικών βαθμών διάθλασης ανάμεσα σε παράλληλες ακτίνες εκτός οπτικού άξονα. Το coma μεγαλώνει όσο αυξάνεται η γωνία προσπτώσεως στην επιφάνεια του οπτικού στοιχείου και δίνει την εντύπωση πτώσης του κοντράστ στα άκρα, ενώ σταδιακά υποχωρεί με κλείσιμο διαφράγματος.

Αστιγματισμός
Όταν ο φακός έχει διορθωθεί για σφαιρική και κομητοειδή εκτροπή, είναι βέβαιο ότι τα σημεία που συμπίπτουν με τον οπτικό άξονα θα αναπαράγονται ακριβώς στη σημειακή τους μορφή, χωρίς οποιαδήποτε παραμόρφωση. Όμως τα εκτός οπτικού άξονος σημεία θα παίρνουν μορφή έλλειψης. Το είδος αυτό της γεωμετρικής παραμόρφωσης ονομάζεται αστιγματισμός. Παρατηρείται πιο ευδιάκριτα στις παρυφές του ειδώλου όταν οι φωτεινές ακτίνες στο μεσημβρινό (meridional) επίπεδο και το τοξοειδές (sagittal) επίπεδο, δεν υπόκεινται σε ταυτόσημες συνθήκες και δεν συγκλίνουν στο ίδιο σημείο. Όταν ο φακός εστιάζει ώστε να νετάρουν οι ακτίνες του μεσημβρινού επιπέδου, οι αντίστοιχες στο sagittal εμφανίζονται ως γραμμές στο ομοκεντρικό.
* meridional θεωρείται το επίπεδο που περιέχει τον οπτικό άξονα

Καμπυλότητα πεδίου
Εκφράζει το φαινόμενο κατά το οποίο το επίπεδο σχηματισμού του ειδώλου χάνει την θεωρητική επιπεδότητά του και γίνεται ανάλογο με το εσωτερικό ενός ρηχού μπολ, χειροτερεύοντας την ποιότητα απεικόνισης, κυρίως στα άκρα λόγω απώλειας εστίασης. Η ένταση του φαινόμενου είναι ευθέως ανάλογη με τη διόρθωση του αστιγματισμού. Επειδή το επίπεδο του ειδώλου βρίσκεται ανάμεσα στο επίπεδο meridional και sagittal, η διόρθωση του αστιγματισμού συνεπάγεται μικρό πρόβλημα καμπυλότητας.
Για την οπτική διόρθωση του προβλήματος χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές όπως προσαρμογή του σχήματος διάφορων οπτικών στοιχείων, σύμφωνα με την αρχή του Petzval (1843). Η τελευταία προβλέπει ότι το αντίστροφο γινόμενο του διαθλαστικού δείκτη και της εστιακής απόστασης του στοιχείου προστιθέμενο στον αριθμό των στοιχείων πρέπει να δίνει 0.

Παραμόρφωση
Μια από τις αυτονόητες αναγκαιότητες στην οπτική σχεδίαση αφορά την πιστότητα των σχημάτων. Το είδωλο πρέπει να ανταποκρίνεται με ακρίβεια στο αρχικό αντικείμενο. Η παραμόρφωση προκαλεί την καμπύλωση των ευθειών (στην πιο αισθητή μορφή της) και γενικά διαστρεβλώνει τα σχήματα. Η παραμόρφωση που συμπιέζει προς τα μέσα καμπυλώνοντας τις εξωτερικες ευθείες ενός παραλληλόγραμμου λέγεται μαξιλαροειδής (pincushion) και η ακριβώς αντίθετη που καμπυλώνει προς τα έξω τις ευθείες λέγεται βαρελοειδής (barrel). Σε ακραίες περιπτώσεις (υπερευρυγώνιοι φακοί) οι δύο παραμορφώσεις μπορούν να συνυπάρχουν. Στις συμμετρικές σχεδιάσεις (όπως στους φακούς των μηχανών στούντιο) τέτοιες γεωμετρικές παραμορφώσεις δεν συναντώνται όμως στους φακούς 35mm και μεσαίου φορμά εμφανίζονται συχνά γιατί οι σχεδιάσεις είναι ασυμμετρικές. Επίσης συχνά παρατηρούμε βαρελοειδή παραμόρφωση στους zoom φακούς στη θέση ευρυγωνίου και μαξιλαροειδή παραμόρφωση στη θέση τηλεφακού λόγω της πολύπλοκης σχεδίασης με τον αυξημένο αριθμό στοιχείων.

ΜΤF (modulation transfer function)
Συχνά διαβάζουμε για τις καμπύλες MTF (Μοdulation Transfer function: μεταφορά της διαμόρφωσης) που χρησιμοποιούνται ευρύτατα ως μέθοδος αντικειμενικής πιστοποίησης της ευκρίνειας ενός φακού. Ουσιαστικά η μέθοδος αυτή καταγράφει την χωροσυχνότητα (spatial frequency) δηλ. τη συμπεριφορά ως προς την αναπαραγωγή κύκλων συγκεκριμένης ημιτονοειδούς πυκνότητας σε πλάτος 1mm. To σχήμα παρακάτω δείχνει τα χαρακτηριστικά MTF ενός τυπικού φακού όπου το κοντράστ εισόδου διαφέρει από το αντίστοιχο μέγεθος εξόδου (ΣΣ ίσο 1:1 θα ήταν σε περίπτωση που είχαμε τον ιδανικό φακό). Στον πραγματικό κόσμο οι επιδόσεις είναι μικρότερες του 1:1, και η χωροσυχνότητα αυξάνεται όσο μικραίνει το κοντράστ.


Στο σχήμα δεξιά παρατηρούμε το διάγραμμα με τις επιδόσεις MTF ενός κλασικού φακού του Canon 100mm f/2 (άνω αριστερά η διατομή του φακού). Μέτρηση πάνω από 0,8 στην πάνω καμπύλη μικροκοντράστ στο μέγιστο διάφραγμα δείχνει εξαιρετική συμπεριφορά. Επίσης πολύ καλή είναι η μέτρηση τη κάτω καμπύλης της ανάλυσης στο μέγιστο διάφραγμα. Όσο κλείνουμε διάφραγμα ως τις μεσαίες τιμές π.χ. f/8 η επίδοση αυξάνεται.

Ο ρόλος της πολλαπλής επίστρωσης
Όταν το φως διέρχεται μέσω ενός οπτικού στοιχείου, παρατηρείται ένα μικρό ποσοστό απώλειας λόγω διαφορών στο διαθλαστικό συντελεστή κρυστάλλου και αέρα. Ετσι, όχι μόνο μειώνεται η τελική φωτεινότητα αλλά δευτερευόντως προκαλείται θάμβωση κλπ. Η αντιμετώπιση αυτών των οπτικών προβλημάτων καθώς και η βελτίωση των χαρακτηριστικών φωτεινής μετάδοσης επιτυγχάνεται με την πολλαπλή επίστρωση. Η επίστρωση υλοποιείται με ποικίλες κατασκευαστικές μεθόδους π.χ. εναπόθεση υπέρθερμων ατμών από ειδικά υλικά όπως φθοριούχο μαγνήσιο, απειροελάχιστου πάχους. Tέτοιο υλικό έχει διαθλαστικό δείκτη (n=διαθλαστικός δείκτης του οπτικού γυαλιού). Οι πολλαπλές επιστρώσεις μειώνουν την απώλεια φωτεινότητας από το 5% στο 0,3% Εκτός τούτου επιδρούν προς την βελτιστοποίηση της χρωματικής συμπεριφοράς.

 

Περιφερειακή φωτεινότητα
Η φωτεινότητα ενός φακού καθορίζεται από το μέγιστο διάφραγμά του. Όμως,
η τιμή αυτή αφορά μέτρηση στον κεντρικό οπτικό άξονα. Η κατανομή της φωτεινότητας στην περίμετρο του ειδώλου διαφοροποιείται και εκφράζεται ως ποσοστό (%) του αντίστοιχου μεγέθους στο κέντρο. Η περιφερειακή φωτεινότητα επηρεάζεται από φαινόμενα βινιεταρίσματος και το νόμο cos4*, πάντα δε είναι χαμηλότερη από αυτή του κέντρου. Ο νόμος αυτός διατυπώνει το πόρισμα ότι η πτώση φωτεινότητας στην περίμετρο του ειδώλου αυξάνει όσο αυξάνεται η οπτική γωνία ακόμη και αν ο φακός δεν υπόκειται σε σφάλματα βινιεταρισματος. Το είδωλο στις άκρες σχηματίζεται από φωτεινές ακτίνες που εισέρχονται υπό ορισμένη γωνία και η φωτεινότητα σταδιακά πέφτει αναλογικά με το συνημίτονο της γωνίας εις την τετάρτη (cos4). Πάντως, το πρόβλημα εν μέρει αντιμετωπίζεται σχεδιαστικά με την αύξηση του λόγου διαμέτρου ίριδας εισόδου στον κεντρικό άξονα προς ίριδα εξόδου εκτός άξονα.

Άλλα οπτικά προβλήματα
Σκίαση (shading)
Σκίαση ονομάζουμε το φαινόμενο σύμφωνα με το οποίο η φωτεινή δέσμη που εισέρχεται στο φακό παρεμποδίζεται από π.χ. το παρασολέιγ ή το σπείρωμα ενός φίλτρου, σκοτεινιάζοντας τα άκρα. Όμως μπορεί να προκαλούνται και άλλα προβλήματα: δευτερευόντως να δημιουργείται εσφαλμένη έκθεση, αφού «ξεγελιέται» η πολυζωνική φωτομέτρηση από το σκοτεινό κομμάτι στα άκρα και προσπαθεί να αντισταθμίσει. Γενικά ως σκίαση αναφέρουμε οποιαδήποτε παρεμπόδιση της ομαλής πορείας των φωτεινών ακτίνων.

Θάμβωση (flare)
Όπως θα έχουμε παρατηρήσει, το εσωτερικό του φακού και το εσωτερικό της μηχανής διαθέτουν μαύρη ματ επίστρωση που σκοπό έχει την απορρόφηση της φωτεινής ακτινοβολίας και την αποφυγή ανεπιθύμητων ανακλάσεων οι οποίες εκφράζονται ως φαινόμενα θάμβωσης δηλ. μείωση της ευκρίνειας.
Η θάμβωση επιδεινώνεται από σφαιρικές και κοματοειδείς εκτροπές.

Φαντασματώδη είδωλα (Ghosting)
Eίδος θάμβωσης που εμφανίζεται όταν μια ισχυρή φωτεινή πηγή περικλείεται στο κάδρο. Όταν παρατηρείται παρόμοιο φαινόμενο, η ανακλαση και το ψευδοείδωλο εμφανίζονται σε συμμετρικές θέσεις. Αν προκαλείται εμπρός από το μηχανισμό της ίριδας παρουσιάζεται ως κυκλικό εφέ ενώ πίσω από την ίριδα σαν ανεστίαστη κηλίδα.

Όπως θα έχουμε παρατηρήσει, το εσωτερικό του φακού και το εσωτερικό της μηχανής διαθέτουν μαύρη ματ επίστρωση που σκοπό έχει την απορρόφηση της φωτεινής ακτινοβολίας και την αποφυγή ανεπιθύμητων ανακλάσεων οι οποίες εκφράζονται ως φαινόμενα θάμβωσης δηλ. μείωση της ευκρίνειας.
Η θάμβωση επιδεινώνεται από σφαιρικές και κοματοειδείς εκτροπές.

 

Παναγιώτης Καλδής
Παναγιώτης ΚαλδήςPost author

Διαβάστε επίσης

Δεν βρέθηκαν άρθρα

  • Μονοθεματικό τεύχος No 39 | Λάθος & Φωτογραφία

    9,50€ Προσθήκη στο καλάθι

  • ΦΩΤΟγράφος Νο 301

    Νο 300 Ιανουάριος - Φεβρουάριος 2026

    7,50€ Προσθήκη στο καλάθι

Αναζήτηση

Κατηγορίες

Blogs Compact D-SLR Flash / Φωτισμός Hardware instant μηχανές Jean Christophe Βéchet Know How medium format Mobile Nέα PhotoVision Photo Business News Photo tips Portfolios - Συνεντεύξεις System Cameras tsantes Uncategorized Video Άλλα Νέα Αξεσουάρ Ασπρόμαυρο Διαγωνισμοί φωτογραφίας Δοκιμαστικές λήψεις Εξοπλισμός/Τεστ Επεξεργασία εικόνας Θοδωρής Μάρκου Ιστορία Ιωάννα Βασδέκη Καλλιτεχνικά Νέα Κωνσταντίνα Γκιτάκου Νέα Ο ΦΩΤΟγράφος στη Θεσσαλονίκη Οδηγοί Αγοράς Παναγιώτης Καλδής Σεμινάρια Συλλεκτικά Τάκης Τζίμας Τεχνικές φωτογράφισης Τεχνολογικά Νέα Φακοί Φωτεινή Αβραμάκου Φωτογραφία φύσης Φωτογραφίες παραδειγμάτων Lightroom για εξάσκηση Φωτοσχολείο Φωτό Mobile

PRESS PHOTO PUBLICATIONS – ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΦΩΤΟΓΡΑΦΟΣ
Τρουπάκη 1 & Κουρτίδου, 104 45 Κ. Πατήσια, Αθήνα.
Τ: 210 85 41 400
F: 210 85 41 485
Ε: [email protected] & [email protected]

PRESS PHOTO PUBLICATIONS – Photographos magazine
1 Troupaki st. 104 45, Athens Greece
Tel.: +30 210 85 41 400
Fax: +30 210 85 41 485
Ε: [email protected] & [email protected]

v080618

  • Αρχική
  • Shop
  • Νέα
  • Εξοπλισμός/Τεστ
  • Know How
  • Blogs
  • Όροι χρήσης ιστότοπου

©2026 Το site του Φωτογράφου

Χρησιμοποιούμε cookies για να σας προσφέρουμε τη βέλτιστη εμπειρία πλοήγησης στον ιστότοπό μας.

Μπορείτε να μάθετε ποια cookies χρησιμοποιούμε ή να τα απενεργοποιήσετε στις .

Το site του Φωτογράφου
Powered by  GDPR Cookie Compliance
Επισκόπηση απορρήτου

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί cookies για να σας παρέχουμε την καλύτερη δυνατή εμπειρία χρήστη. Οι πληροφορίες των cookies αποθηκεύονται στο πρόγραμμα περιήγησής σας και εκτελούν λειτουργίες όπως η αναγνώρισή σας όταν επιστρέφετε στον ιστότοπό μας και βοηθώντας την ομάδα μας να καταλάβει ποια τμήματα του ιστότοπου μας θεωρείτε πιο ενδιαφέροντα και χρήσιμα.

Απολύτως απαραίτητα cookies

Το αυστηρώς απαραίτητο cookie θα πρέπει να είναι ενεργοποιημένο ανά πάσα στιγμή, ώστε να μπορέσουμε να αποθηκεύσουμε τις προτιμήσεις σας για ρυθμίσεις cookie.

Εάν απενεργοποιήσετε αυτό το cookie, δεν θα μπορέσουμε να αποθηκεύσουμε τις προτιμήσεις σας. Αυτό σημαίνει ότι κάθε φορά που επισκέπτεστε αυτόν τον ιστότοπο θα χρειαστεί να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε ξανά τα cookies.