Fokus des Linsenabfalls von der Mitte bis zu den Enden [duplizieren]

Das Problem, das Sie beschreiben, hängt normalerweise mit der Feldkrümmung zusammen und wie ein Objektiv versucht, sie zu korrigieren.

Ein einfaches theoretisches dünnes Objektiv hat ein Fokusfeld, das ein Teil einer Kugel in der Größe der Fokusentfernung ist (der Abstand zwischen der Kamera und dem scharfgestellten Motiv). Die meisten modernen Objektive haben mehrere Elemente, die mehr oder weniger erfolgreich versuchen, die Feldkrümmung und andere optische Aberrationen zu korrigieren, die von unkorrigierten einfachen Objektiven gezeigt werden.

Alle Objektive haben eine Feldkrümmung, bis sie auf das eine oder andere Grad korrigiert werden. Es gibt keine refraktive Linse mit einem theoretisch flachen Fokusfeld. Die Tatsache, dass die meisten modernen Objektive nahe genug herankommen, dass wir es nicht bemerken, bedeutet nicht, dass Objektive von Natur aus ein flaches Fokusfeld haben, es bedeutet nur, dass wir ziemlich gut darin werden, Objektive herzustellen, die so aussehen, wie sie es tun.

Das Ziel ist eine flache Fokusebene, aber dies wird selten, wenn überhaupt, in dem Maße erreicht, dass Variationen in der Form des Fokusfelds einer Linse nicht gemessen werden können. Die Form des Fokusfeldes vieler hochkorrigierter Objektive ähnelt eher der einer welligen Lasagnenudel als einer flachen Platte.

Der Zweck , für den ein Objektiv bestimmt ist, beeinflusst die Entscheidungen der Designer, wie sie sich dem Fokusfeld des Objektivs nähern möchten.

• Makroobjektive (echte Makroobjektive sind normalerweise Festbrennweiten mit einem Abbildungsverhältnis von mindestens 1:1) sind in der Regel so konstruiert, dass sie bei der minimalen Fokusentfernung (MFD) des Objektivs das flachste Feld haben .
• Teleobjektive neigen dazu, bei sehr langen Fokusentfernungen zu versuchen, ihr flachstes Fokusfeld zu haben.
• Einige Objektive, die hauptsächlich für die Erstellung von Porträts vorgesehen sind , lassen einen Teil (oder die gesamte) Feldkrümmung unkorrigiert. Diese Linsen geben ein anderes "Aussehen" als hochkorrigierte Linsen.
• Die meisten Zoomobjektive beinhalten Designkompromisse, die über den Brennweitenbereich des Objektivs variieren können. Dazu gehören Korrekturen für alle wichtigen optischen Aberrationen, einschließlich Feldkrümmung.

Es heißt Curvature of Field (Google it). Eine auf 20 Fuß fokussierte Linse wird auf eine sphärische Oberfläche mit einem Radius von 20 Fuß fokussiert. Auch eine Brennweite von 50 mm wird auf eine sphärische Oberfläche mit einem Radius von 50 mm fokussiert (beeinflusst den Fokus an Rahmenecken). Es sind Korrekturen möglich, um das Feld weiter abzuflachen, aber nicht immer perfekt.

Um es zu erklären, müssen Sie sich vorstellen, dass das Visum, das Sie fotografieren möchten, aus Millionen winziger Punkte besteht. Jeder Punkt ist ein Lichtreflektor (oder Lichtquelle). Von jedem Punkt kann eine imaginäre Linie durch das Objektiv zur Oberfläche des Films oder digitalen Sensors gezogen werden. Jeder Punkt auf der Aussicht hat einen entsprechenden Punkt, der auf dieser Oberfläche abgebildet wird. Übrigens ist dies eine ziemlich genaue Beschreibung dessen, was tatsächlich passiert. Untersucht man eine Strahlenspur der Lichtstrahlen, die das Bild eines beliebigen Punktes bilden, zeichnen die Strahlen die Form eines Kegels nach. Die Spitze dieses Kegels küsst gerade die Oberfläche. Sollte die Spitze die Oberfläche nicht berühren, wird das Bild des winzigen Objektpunkts zu groß. Um als knackscharf bezeichnet zu werden, darf das Bild des Objektpunkts einen Durchmesser von nicht mehr als ½ mm haben, wenn es aus dem Standard-Leseabstand betrachtet wird. Weil moderne Kameras Miniaturbilder produzieren, die vergrößert werden müssen, um auf dem Computerbildschirm oder als Ausdruck auf Papier betrachtet zu werden. Der Objektivhersteller geht also davon aus, dass der Vergrößerungsgrad bei einer Vollformat-FX-Kamera etwa 10-fach und bei einer kompakten digitalen DX-Kamera etwa 15-fach sein wird. Das erfordert, dass der Durchmesser dieses Bildpunktes beim FX 0,05 mm und beim DX 0,03 mm beträgt. Übrigens wird dieser Kreis Verwirrungskreis genannt, weil er undeutliche Grenzen hat und durch Berührung benachbarter Kreise durcheinander gebracht wird.

Jetzt bildet das Kameraobjektiv eine 3D-Welt ab und projiziert dieses Bild auf eine flache Oberfläche. Nur der mittlere Teil dieses Bildes ist fotografisch nützlich. Dieser Bereich wird als Kreis der guten Definition bezeichnet. Die Bereiche außerhalb dieses Bereichs werden verzerrt und abgedunkelt. Die Kamera verfügt über eine Maske und Blenden, die das projizierte Bild auf die Abmessungen der Formatgröße beschneiden.

Nun zur Beantwortung Ihrer Frage: Die Zerstreuungskreise sind immer undeutlich, weil jedes Objektiv unaufgelöste Aberrationen hat. Stellen Sie sich nun vor, Sie wären ein Käfer, der auf der Oberfläche eines Films oder eines digitalen Chips aufwacht und auf die Linse zurückblickt, wenn das Bild aufgenommen wird. Befindet man sich in der Formatmitte, sieht man die Linse als beleuchteten Kreis. Wenn Sie an die Grenzen des Formats gehen, sehen Sie die Linse als Ellipse. Nun hat eine Ellipse weniger Fläche als ein Kreis. Daher wird das Bild, das das Objektiv an den Rändern projiziert, dunkler. Außerdem fällt das Licht der Linse schräg ein. Die Spitze des Kegels ist beim Auftreffen auf den Film oder digitalen Sensor ebenfalls elliptisch. Diese Form erscheint nicht scharf wie ein Kreis (Cosign-Fehler genannt).

Dies erklärt nur teilweise, warum die Kanten eines projizierten Bildes nicht klebrig scharf sind. Wenn Sie Optik studieren, sind Sie vielleicht derjenige, der ein Objektiv herstellt, das das liefert, was wir alle wollen, „ein originalgetreues Bild“.