Wie sieht der Linseneffekt einer katadioptrischen (Spiegel-)Linse aus?

Katadioptrische Linsen sind Linsen, die sowohl refraktive als auch spiegelnde Elemente kombinieren. Eine einfache Spiegellinse ohne brechende Elemente ist keine katadioptrische Linse. Ich habe jedoch noch nie ein handelsübliches fotografisches Objektiv mit nur einfachen Spiegeln gesehen.

Einfache vorderseitig beschichtete Spiegellinsen, wie sie in Spiegelteleskopen verwendet werden, die sauber sind, zeigen kein Streulicht. Außeraxiales Licht wird definitionsgemäß außerhalb des Sichtfelds der Linse reflektiert. Licht aus dem FoV wird nur an einem einzigen Punkt (oder einem unscharfen Kreis für unscharfe Lichtquellen) bei der Brennweite des Objektivs reflektiert. Der Grund, warum viele einfache Spiegelteleskope Tubus haben, besteht darin, den Spiegel vor Kondensation, Staub und Beschädigung zu schützen. Staub und Kondensation auf der Oberfläche einer Spiegellinse haben optische Eigenschaften, die bei Vorhandensein von außeraxialem Licht den Kontrast des vom Spiegel projizierten Bildes auf eine Weise verringern können, die einem Schleiereffekt ähnelt, aber das liegt an der Natur der Substanzen auf dem Spiegel, nicht auf die Beschaffenheit des Spiegels selbst. Wenn der Tubus eines solchen Teleskops reflektierend ist,

Jeder von einer katadioptrischen Linse erzeugte Streulichteffekt wird durch seine Brechungselemente verursacht. Dies können Korrektorplatten, das Glas vor einem rückseitig beschichteten Spiegel oder sogar flache Schutzplatten ganz vorn am Objektiv sein. Da die meisten katadioptrischen Linsen, die für die Fotografie verwendet werden, weniger Brechungselemente aufweisen als typische Brechungslinsen, die für kreative fotografische Zwecke entwickelt wurden, weisen die meisten katadioptrischen Linsen weniger Streulicht auf als viele refraktive Linsen, die in der kreativen Fotografie verwendet werden . Aber welche Lichtreflexe sie zeigen, wird durch die gleichen Eigenschaften von refraktiven Linsen verursacht wie die Lichtreflexe, die von einer Nicht-Spiegel-Linse erzeugt werden. Somit wäre jedes Streulicht, das durch eine katadioptrische Linse gezeigt wird, in seiner Natur ähnlich dem Streulicht, das durch eine Brechungslinse gezeigt wird.

Katadioptrische Linsen mit weniger brechenden Oberflächen sind widerstandsfähiger gegen Streulicht. In Aufnahmesituationen, die mit vielen herkömmlichen Objektiven Geisterbilder hervorrufen würden, zeigt ein Spiegelobjektiv nicht diese Tendenz:

Normalerweise würden wir einige Geisterbilder in dem Bereich erwarten, der durch das gelbe Oval direkt über dem Mittelpunkt des Fotos von der hellsten Lichtquelle in der Szene angezeigt wird. Dennoch gibt es in diesem Bild, das mit einem Nikkor 500 mm f/8 Reflex aufgenommen wurde, nicht einmal einen Hauch von Geisterbildern.

Wenn Sie die Szene ausreichend überbelichten, erhalten Sie Geisterbilder, die genauso aussehen wie Geisterbilder mit einer typischen Brechungslinse, abgesehen von dem größeren Helligkeitsunterschied zwischen dem Primärbild und der Geisterreflexion:

Der Mond ist weit darüber hinaus völlig ausgeblasen, bevor wir eine Geisterreflexion vor dem dunklen, leeren Himmel sehen. Das Bild wurde mit einem Opteka 500 mm f/6.3 + 2X-Telekonverter aufgenommen.

Dieses Bild wurde mit einem Samyang 500 mm f/8-Spiegel direkt in die untergehende Sonne aufgenommen und ausreichend belichtet, um einige Lichtreflexe zu sehen. Es sieht ziemlich konventionell aus.

Die Schleierreflexion in diesem Bild von einem 500-mm-1: 8-Spiegel ist sehr gut kontrolliert, aber ansonsten genauso, wie man sie mit einem konventionelleren Teleobjektiv sehen würde. Das Bokeh hingegen nicht!

Wir sehen dasselbe in diesem Bild von einem Minolta RF Rokkor 250 mm f/5.6. Abgesehen von dem Grad, in dem das Streulicht kontrolliert wird, gibt es unter ähnlichen Bedingungen keinen Unterschied zu einer Linse ohne Spiegel.

_{(Quelle: staticflickr.com )}

Aufgenommen mit einem Walimex 300mm f/6.3 Spiegel zeigt dieser Sonnenuntergang keine offensichtlichen Lichtreflexe. Eine normale refraktive Linse dieser Brennweite, die sich in derselben Situation befindet, würde dies mit ziemlicher Sicherheit tun.

Optisches Streulicht wird durch bilderzeugende Lichtstrahlen verursacht, die durch das optische System fehlgeleitet werden. Wir nehmen etwa Strahlen auf, die von polierten Oberflächen reflektiert werden, und Strahlen von der Spiegel- oder Upfront-Korrekturlinse aus Glas. Die Streustrahlen prallen ab und prallen zurück. Schließlich vermischen sich einige mit den bilderzeugenden Strahlen in der Brennebene und führen zu einer unerwünschten Belichtung. Dies führt insgesamt zu einer Verringerung des Kontrasts des Bildes. Flare kann verheerend sein. Augenoptiker tun alles in ihrer Macht Stehende, um Streulicht abzuschwächen. Sie stellen sicher, dass die Innenseiten des Linsentubus lackiert oder anderweitig beschichtet sind, damit die Oberflächen entspiegelt sind. Polierte Glaslinsen sind mineralbeschichtet. Dies ist eine transparente Schicht mit einer bestimmten Dicke. Dies ist ¼ Wellenlänge der Farbe des zu mildernden Lichts. Oft sind die Linsen mehrfach vergütet, so dass Reflexionen gedämpft werden. Lassen Sie mich hinzufügen, dass die Spiegel der ersten Oberfläche mit transparentem Quarz beschichtet sind. Dies bewahrt die Hochglanzoberfläche, indem es einer Oxidation vorbeugt. Einige Spiegeldesigns verwenden dünne Drähte oder Rohre, um den vorderen Sekundärspiegel zu stützen. Wenn sie verwendet werden, fügen sie dem Bokeh ein sternenähnliches Muster hinzu. Ein katadioptisches Design verwendet einen primären Spiegel, der sphärischer ist, er sollte parabolisch sein. Dies induziert sphärische Aberration. Diese Aberration wird durch eine dünne Korrektorlinse mit geringer Leistung vorn gemildert. Der Sekundärspiegel wird in der Mitte dieser Korrektorlinse getragen, wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, den Sekundärspiegel über ein Spinnennetz aus Drähten oder Wannen zu stützen. Die meisten Spiegelkameraobjektive sind vom russischen Maskutov-Design.