博士生找到「神奇公式」解決光學難題 以後的鏡頭「更便宜、更清晰」

對攝影愛好者來說,好的鏡頭至關重要。鏡頭製造業面臨一個大問題:由於形狀、材料等原因,當光通過鏡頭邊緣的部位折射或反射時,往往無法完美聚焦到一個焦點。這樣一來,會導致影像中央清晰,但外側邊緣模糊、變暗。這連牛頓都沒辦法,現在墨西哥的一位博士生竟把這個問題解決了。

 

博士生找到「神奇公式」解決光學難題 以後的鏡頭「更便宜、更清晰」

 

▼這位博士生叫Rafael Gonzalez,來自墨西哥蒙特雷科技大學(Tecnologico de Monterrey)。他找到了一個幾乎可以完全消除光學鏡頭中球面像差的公式。

博士生找到「神奇公式」解決光學難題 以後的鏡頭「更便宜、更清晰」

 

▼這麼多年來,鏡片製造商為了改善球面像差,會改變球體形狀,讓整個影像清楚。這是個好辦法,但實際操作起來又貴又難,每一個鏡片都得從頭開始計算,設計不同的形狀。

博士生找到「神奇公式」解決光學難題 以後的鏡頭「更便宜、更清晰」

 

▼有了Gonzalez這個公式,只要給定鏡片的材料和正面的形狀,就能設計出背面的形狀,最大限度來去除球面像差。他用這個公式對500種不同路徑的光線進行模擬測試,最後發現準確率高達99.9999999999%。

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▼這個公式帶來的影響超乎想像。製造商以後就能生產元件更少、構造更簡單、尺寸更小、更便宜且清晰的鏡頭了。不僅是普通的相機,就連望遠鏡、顯微鏡等等,也能變得更加清晰。

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Gonzalez的論文發表在光學學會(Optical Society)的《應用光學》(Applied Optics)期刊上,大家有興趣的話可以看看~

來源:osapublishing

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