- Canon stellt fluoritbasiertes Fluorit als hochreinen künstlichen Kristall her und nutzt es als Linsenmaterial zur Korrektur chromatischer Aberration, die sich allein mit gewöhnlichem optischem Glas nur schwer reduzieren lässt
- Chromatische Aberration ist ein Phänomen, bei dem sich durch unterschiedliche Brechung je nach Wellenlänge die Fokuspunkte der Farben verschieben; selbst mit der Kombination aus konkaven und konvexen Glaslinsen lässt sich residuale chromatische Aberration nicht vollständig beseitigen
- Fluorit besitzt einen niedrigen Brechungsindex, geringe Dispersion und eine anomale Partialdispersion, wodurch in Kombination mit einer konkaven Linse aus hochdispersivem Glas die Korrektur residualer chromatischer Aberration besonders wirksam wird
- Canon startete im August 1966 das F Project, erzeugte 1968 große künstliche Kristalle für Kameraobjektive und brachte im Mai 1969 das FL-F300mm f/5.6 auf den Markt
- Fluoritlinsen werden eingesetzt, um bei Supertele-Aufnahmen Schärfe und Kontrast zu erhöhen; Stand Mai 2021 hat Canon seit dem FL-F300mm 39 weitere Objektive mit Fluorit-Linsenelementen produziert
Warum Fluorit zu einem Linsenmaterial wurde
- Einer der Werkstoffe, die die hohe Bildqualität von Canon-Objektiven unterstützen, ist Fluorit, die kristalline Form von Calciumfluorid
- In Kombination mit Glaslinsen lässt sich chromatische Aberration auf ein sehr niedriges Niveau reduzieren
- Natürlich vorkommendes Fluorit war zu klein und daher nur für kleine optische Geräte wie Mikroskopobjektive geeignet
- Um es in Fotoobjektiven einzusetzen, entwickelte Canon eine Technologie zur Herstellung großer, hochreiner künstlicher Fluoritkristalle aus Fluorit-Erz als Rohmaterial
- Das im Mai 1969 erschienene FL-F300mm f/5.6 war das weltweit erste Teleobjektiv für Verbraucher mit einem Fluorit-Linsenelement
Chromatische Aberration und das Korrekturprinzip
- Chromatische Aberration kann sich in Form farbiger Säume an Motivkanten oder als Unschärfe über das gesamte Bild zeigen
- Wenn Licht durch eine Glasoberfläche tritt, werden Licht unterschiedlicher Wellenlängen wie Rot, Grün und Blau in unterschiedlichen Winkeln gebrochen, sodass sich die Fokuslage je nach Farbe unterscheidet
- Üblicherweise wird chromatische Aberration durch die Kombination aus konkaven und konvexen Linsen korrigiert, die das Licht in entgegengesetzte Richtungen brechen
- Mit gewöhnlichem optischem Glas allein lässt sich die chromatische Aberration jedoch nicht für alle Wellenlängen beseitigen, sodass bei bestimmten Wellenlängen residuale chromatische Aberration verbleibt
- Da sich der Brechungsindex optischer Gläser je nach Wellenlänge und Glasart unterscheidet, gibt es Grenzen dafür, die residuale chromatische Aberration allein durch Glaskombinationen und Materialeigenschaften zu verringern
Optische Eigenschaften von Fluorit
- Fluorit ist ein grundlegend anderes Material als herkömmliches optisches Glas und korrigiert chromatische Aberration in Kombination mit Glas wirksamer
- Besonders groß ist der Effekt bei Teleobjektiven, bei denen aufgrund der langen Brennweite chromatische Aberration stärker ausfällt
- Die Fluorit-Linsenelemente von Canon verwenden natürlich vorkommendes Fluorit als Rohstoff und besitzen einen niedrigen Brechungsindex sowie eine geringe Dispersion, die mit Glaslinsen nur schwer erreichbar sind
- Fluorit zeigt eine charakteristische anomale Partialdispersion
- Von Rot bis Grün erfolgt die Dispersion mit derselben Tendenz wie bei Glas
- Von Grün bis Blau ist die Dispersion stärker als bei Glas
- Werden ein konvexes Fluorit-Linsenelement und ein konkaves Linsenelement aus hochdispersivem Glas zusammen verwendet, kann residuale chromatische Aberration beseitigt und ein scharfes Bild mit hoher Bildqualität erzeugt werden
Unterschied zwischen Brechung und Dispersion
- Brechung ist das Phänomen, bei dem Licht beim Durchgang durch die Oberfläche eines Materials wie Glas seine Richtung ändert
- Das Ausmaß dieser Richtungsänderung wird als Brechungsindex bezeichnet
- Da sich der Brechungsindex je nach spektraler Zusammensetzung des Lichts, also nach Wellenlänge, unterscheidet, wird jede Farbe in eine andere Richtung abgelenkt
- Dieses Phänomen ist die Farbdispersion
- Bei optischem Glas tritt die Dispersion unabhängig von der Wellenlänge in einem konstanten Verhältnis auf, bei Fluorit hingegen variiert das Dispersionsverhältnis je nach Wellenlänge; dies wird als anomale Partialdispersion bezeichnet
Canons F Project und die Herstellung künstlicher Kristalle
- Der Ursprung der Fluoritlinse liegt im Canon F Project, das im August 1966 begann
- Die Objektiventwickler von Canon kamen zu dem Schluss, dass zunächst ein neues Material geschaffen werden müsse, um ein Objektiv zu bauen, das bestehenden Linsen überlegen ist
- Die zentrale technische Hürde bei der Herstellung künstlicher Fluoritkristalle war die Kristallisation
- Glas bezeichnet einen Materialzustand: Es ist amorph, seine Atome sind an zufälligen Positionen fixiert und können nach dem Schmelzen in andere Formen gebracht werden
- Fluorit dagegen ist ein kristallines Material, bei dem die Atome zur Kristallisation eine bestimmte Anordnung bilden müssen
- Nach dem Zerkleinern und Reinigen natürlichen Fluorits dessen Atomstruktur exakt wiederherzustellen und es groß genug für den Einsatz in Kameraobjektiven rekristallisieren zu lassen, war nahezu unmöglich
- Die Entwickler mussten eine präzise geregelte Vakuumumgebung mit mindestens 1.000 °C sicherstellen und entwarfen eine Anlage zur künstlichen Herstellung hochreiner großer Kristalle
- Zwei Jahre nach dem Start des F Project, 1968, gelang Canon die Herstellung künstlicher Fluoritkristalle, die groß genug für den Einsatz in Kameraobjektiven waren
Politur und Kommerzialisierung
- Eine weitere Herausforderung bei der Produktion von Fluoritlinsen war das Polieren
- Fluorit ist weicher und empfindlicher als Glas, weshalb die bei Glas verwendeten Poliermethoden nicht geeignet waren
- Canon entwickelte eine spezielle Poliertechnologie für Fluorit, die bis zu viermal mehr Zeit als bei gewöhnlichem optischem Glas benötigt
- Diese Technologie wurde im Mai 1969 kommerzialisiert
- Das FL-F300mm f/5.6, das erste Produkt mit einem Fluorit-Linsenelement, wurde wegen seiner lebendigen, kontrastreichen Bilder hoch bewertet und in professionellen Bereichen wie der Pressefotografie breit eingesetzt
- Mit Verbesserungen bei Hochtemperaturvakuum, Temperaturregelung und Poliertechnik wurden Fluorit-Linsenelemente anschließend in mehr Objektiven eingesetzt
Produktionsprozess von Fluoritlinsen
- Rohmaterial: Das Rohmaterial für Fluoritlinsen ist natürlich vorkommendes Fluorit-Erz
- Zerkleinerung und Reinigung: Das Fluorit-Rohmaterial wird zerkleinert, von Verunreinigungen befreit und anschließend in einen Graphittiegel gegeben, der nicht leicht schmilzt
- Kristallisation: Der Tiegel wird in eine Kristallzuchtanlage mit oberem Heizer eingesetzt und auf 1.400 °C erhitzt
- Nachdem das Fluorit-Rohmaterial geschmolzen ist, wird der Tiegel langsam abgesenkt, sodass die Kristallisation vom Boden des Tiegels aus fortschreitet
- Tempern: Dies ist ein Prozess zur Beseitigung von Verformungen im Inneren des Kristalls
- Der Kristall wird auf eine hohe Temperatur erhitzt, die ihn nicht schmilzt, und dann über mehrere Wochen langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, um Verformungen zu beseitigen, die zu Rissen führen könnten
- Zuschneiden und Grobbearbeitung: Unnötige Teile der Kristalloberfläche werden entfernt, der Kristall wird grob auf die erforderliche Größe bearbeitet und anschließend auf innere Defekte geprüft
- Schleifen: Die obere und untere Oberfläche des Kristalls werden zu einer sphärischen Form geschliffen, die wie mattiertes Glas aussieht
- Polieren: Mit verfestigten Polierpellets wird die Oberfläche in einen halbdurchsichtigen Zustand und auf die vorgeschriebenen Maße poliert; anschließend werden feine Kratzer mit einem speziellen Poliermittel entfernt
- Beschichtung: Unter Hochvakuumbedingungen im Bereich von einem Millionstel bis zu einem Hundertmillionstel des Atmosphärendrucks wird das Beschichtungsmaterial thermisch verdampft, um auf der polierten Linse einen Dünnfilm zu bilden
- Endkontrolle: Erfahrene Techniker prüfen die Reinheit mit einem Interferometer; nur Linsenelemente, die die Prüfung bestehen, gelangen in den Objektivmontageprozess
Eingesetzte Objektive und Nutzergruppen
- Stand Mai 2021 hat Canon seit dem FL-F300mm 39 weitere Objektive produziert, die Fluorit-Linsenelemente verwenden
- Fluorit-Linsenelemente tragen nicht nur zur Korrektur chromatischer Aberration bei, sondern helfen auch, Größe und Gewicht der Produkte zu reduzieren
- Deshalb werden sie aktiv in großen Teleobjektiven eingesetzt
- Fluoritlinsen werden von Fotografen verwendet, die bei Supertele-Brennweiten eine hohe Bildqualität benötigen
- professionelle Sportfotografen
- Pressefotografen
- Enthusiasten, die Wildvögel, Züge oder Flugzeuge fotografieren
- Zu den 2021 eingeführten Objektiven gehören RF400mm F2.8 L IS USM und RF600mm F4 L IS USM, die jeweils zwei Fluorit-Linsenelemente verwenden
1 Kommentare
Meinungen auf Hacker News
Ich habe noch keine Zusammenfassung gesehen, die mir wirklich gefällt, daher kurz zusammengefasst: Der Brechungsindex eines Materials ist normalerweise nicht einfach ein fester Wert um 1,5, sondern hängt von der Wellenlänge ab.
Beugung wird wie Quanteninterferenz in bestimmten Richtungen verstärkt und an anderen ausgelöscht; deshalb ergibt der Graph Wellenlänge–Brechungsindex eine Kurve, die von Ultraviolett zu Infrarot monoton abfällt, etwa exponentiell bzw. asymptotenartig.
Deshalb hat eine Sammellinse bei Blau eine höhere Vergrößerung als beabsichtigt, bei Grün ebenfalls, bei Rot passt es, und streng genommen stimmt es nur bei Natriumdampf-Gelb; so entsteht in der Bildebene ein aberriertes Bild mit gegeneinander verschobenen Farben.
Um das zu korrigieren, kombiniert man Sammel- und Zerstreuungslinsen aus Zusammensetzungen mit unterschiedlichen Abnahmeraten des Brechungsindex, etwa Schott BK7 und F2, sodass die übermäßige positive Brechkraft der ersten Sammellinse im Blauen durch die übermäßige negative Brechkraft der nachfolgenden Zerstreuungslinse im Blauen aufgehoben wird.
Verlängert man die Linsenkette weiter, kann man nach Wunsch zusätzliche Wellenlängen, Nebenwirkungen und andere Fehler korrigieren.
In diesem Kontext ist Fluorit (CaF2) wichtig, weil es eine „anomale Dispersion“ zeigt, bei der der Graph Wellenlänge–Brechungsindex nahezu flach ist, und dadurch die Farben des gesamten sichtbaren Spektrums fast am selben Punkt bündelt, sodass viele Korrekturlinsen entfallen können.
Allerdings ist es schwierig, optisch transparente Calciumfluorid-Kristalle in Kameragröße in großen Mengen herzustellen; Canon arbeitet seit Jahrzehnten in diesem Bereich.
https://en.wikipedia.org/wiki/Folk_etymology
https://en.wiktionary.org/wiki/aberro#Latin
Das Problem des Kristallwachstums wurde in den 1960er-Jahren gelöst und ist heute eine gängige Technik.
Fluorit wird auch in Fuji-Objektiven verwendet, und Nikon/Sony haben eigene Spezialgläser, um dasselbe Problem anzugehen.
Der Brechungsindex ist kein Winkel, sondern ein Wert, der aus Einfallswinkel und Brechungswinkel berechnet werden kann: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Snell%27s_law
Außerdem kann der Brechungsindex nicht nur von der Wellenlänge, sondern auch von der Polarisation des Lichts abhängen, was zu Doppelbrechung führt: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Birefringence
Anomale Dispersion wird üblicherweise anomalous dispersion genannt und bezeichnet den Fall, dass der Brechungsindex mit zunehmender Wellenlänge nicht wie bei normaler Dispersion sinkt, sondern im Gegenteil steigt: https://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_(optics)#Material_dispersion_in_optics
Gäbe es ein dispersionsfreies Material, könnte man allein daraus Linsen bauen und chromatische Aberration vermeiden; in der Realität gibt es das aber nicht, daher muss man die Dispersion unterschiedlicher Materialien kombinieren, damit sie sich aufhebt.
Fluorit zeigt im sichtbaren Bereich keine anomale Dispersion, sondern hat eine geringe Dispersion.
Canon scheint seit den 1960er-Jahren Calciumfluorid-Kristalle in Kameragröße erfolgreich in Serie herzustellen, und bei anderen Unternehmen ist es ähnlich.
Laut https://en.wikipedia.org/wiki/Fluorite ist Calciumfluorid im Infrarot- und Ultraviolettbereich transparent und weist nur eine sehr geringe Änderung des Brechungsindex mit der Wellenlänge auf; es wird in Laboren häufig als Fenstermaterial verwendet, und Canon sowie andere nutzen synthetisch gezüchtete Calciumfluorid-Kristalle in Objektiven, um apochromatische Designs zu unterstützen und die optische Dispersion zu verringern.
Außerdem sind sodium, fluorite, calcium und fluoride keine Markennamen oder Eigennamen; daher werden sie im Englischen, anders als im Deutschen, korrekterweise nicht großgeschrieben.
Auf der Suche nach einer einfachen Erklärung dafür, warum Dispersion wichtig ist, fand ich diesen Artikel hilfreich: https://www.targettamers.com/guides/apochromatic-lenses/
Apochromatische Objektive sind im Gegensatz zu achromatischen Objektiven, die nur für zwei Wellenlängen optimiert sind, für drei Wellenlängen optimiert.
Früher wurden die Berechnungen von Hand gemacht, und das ist an sich nicht das Erstaunliche; erstaunlich ist, dass dabei so hervorragende Objektivkonstruktionen herauskamen.
Heutige Computer führen Optimierungen sehr schnell durch, aber die Berechnungen hängen von den realen Materialeigenschaften der Gläser ab, und diese Eigenschaften ändern sich zusammen mit Kosten, Haltbarkeit usw.
Daher optimiert der Computer nicht beliebige kontinuierliche Bereiche von Brechungsindex/Dispersion, sondern kann nur mit den realen, diskreten Materialien arbeiten, die Glashersteller katalogisieren und die der Konstrukteur im Programm vorgibt.
Fluor hat auch als Beschichtung besondere Eigenschaften: https://www.digitalcameraworld.com/features/this-is-why-your-camera-lens-needs-a-fluorine-coating
Ziel ist es, die bei der Montage erforderliche Präzision zu senken, sodass die Elemente in den Tubus eingesetzt und mit kaum Korrektur ausgeliefert werden können.
Das wird besonders häufig bei preissensiblen Kit-Objektiven eingesetzt.
Auch bei panchromatischem Schwarzweißfilm sind sie normalerweise zufriedenstellend, bei Farbfilm werden chromatische Aberrationen jedoch sichtbar.
Apochromatische Objektive sind für Blau, Grün und Rot korrigiert.
Es sind auch Objektive möglich, die für ein breiteres Spektrum einschließlich Ultraviolett und Infrarot korrigiert sind; Nikon baute für technische/wissenschaftliche Zwecke Objektive wie das UV 105mm f4.5.
Es gibt zwei Arten chromatischer Aberration, und beide entstehen durch Dispersion.
Die longitudinale chromatische Aberration liegt vor, wenn die Brennweite je nach Wellenlänge unterschiedlich ist und eine perfekte Fokussierung unmöglich wird. Fokussiert man auf Grün, liegen Rot und Blau daneben; das betrifft das gesamte Bild und ist in der Nachbearbeitung sehr schwer zu korrigieren.
Die laterale chromatische Aberration liegt vor, wenn die Vergrößerung von der Wellenlänge abhängt und kein einheitliches Bild entsteht. Das blaue Bild ist etwas größer als das grüne, und das grüne größer als das rote; an den vom optischen Zentrum entfernten Rändern und Ecken zeigt sich das als Farbsäume. Sie lässt sich algorithmisch korrigieren, indem man die roten/blauen Teilbilder auf Grün skaliert.
Ich habe schon sehr seltsame fraktale Linsen und Verbundlinsen gesehen.
Fluorit-Objektive sind beeindruckend, aber kein entscheidender Vorteil, bis man bei hoher Vergrößerung oder nahe an die Geschwindigkeitsgrenzen des Systems kommt.
Der wirkliche Unterschied zeigt sich in Kombination mit VR-Bildstabilisierung, wenn man einen Gewinn von 4 Blendenstufen oder mehr bei der Verschlusszeit erzielt.
Wenn das Motiv so scharf ist, fallen chromatische Aberrationen stark auf – oder dank Fluorit eben nicht.
Interessanterweise korrigieren moderne Bildbearbeitungstools Objektiveffekte wie Vignettierung und kissenförmige Verzeichnung ebenso wie chromatische Aberration komplett per Software.
Verglichen mit meinen Anfängen um 1989 mit einem Nikkor 70-210 f/4 und Film sind die Fotos, die man heute machen kann, erstaunlich.
Mein eigentliches Problem ist inzwischen, dass es so viele Aufnahmen gibt, die einen wirklich umhauen, dass ich sie auf eine verdauliche Zahl reduzieren muss.
Heutige Kinder beeindruckt das vielleicht kaum, aber die enorme Ingenieursleistung in der Fototechnik macht mich demütig.
Solange man RAW fotografiert, ist die automatische Korrektur in der Nachbearbeitung eine Kleinigkeit.
Deshalb sieht man sie vor allem bei langen, großen Teleobjektiven, bei denen Größe und Gewicht wirklich zum Problem werden.
Ich besitze ein FD 300/2.8 S.S.C. Fluorite von 1975, und es ist ein wirklich fantastisches Objektiv.
Selbst bei Offenblende f/2.8 ist es bis in die Ecken scharf und eignet sich hervorragend für Astrofotografie.
In einer einzigen Aufnahme bekommt man den Orionnebel, den Pferdekopfnebel und Details der Spiralarme der Andromedagalaxie hinein.
Auch für Outdoor-Porträts ist es großartig und lässt den Hintergrund cremig verschwimmen, aber man ist so weit vom Motiv entfernt, dass man praktisch per Freisprechanruf sprechen müsste.
Der Listenpreis lag damals bei 420000 Yen, was heutigem Wert von 5364 Dollar entsprach; ich habe es gebraucht für 400 Dollar gekauft.
Die Preise für FD-Mount-Objektive waren damals stark gefallen, weil das Auflagemaß zu kurz war, um sie an DSLRs zu adaptieren.
Am Ende habe ich den gesamten hinteren Teil des Objektivs zerlegt und ein Umrüst-Bajonett angefertigt, damit es an einer DSLR nutzbar wurde. Ein Adapterring ging nicht, weil er zusätzliche Dicke eingebracht hätte.
Nach dem Aufkommen spiegelloser Kameras ließen sich FD-Objektive mit einfachen Adapterringen wieder nutzen, und die Gebrauchtpreise stiegen erneut.
Trotzdem ist das Preis-Leistungs-Verhältnis im Vergleich zur optischen Leistung aktueller Autofokus-Objektive derselben Klasse weiterhin hervorragend. Mein Objektiv liegt auf eBay derzeit bei etwa 600 bis 1000 Dollar, ein neues Sony 300/2.8 GM kostet 6000 Dollar.
Wer ein lichtstarkes Teleobjektiv mit großer Öffnung sucht, dem empfehle ich FD-Objektive mit Fluorit-Elementen ausdrücklich, sofern manueller Fokus in Ordnung ist.
Für 750 Dollar war auch das ein unglaubliches Schnäppchen.
Allerdings sind die Haupteinsatzzwecke großer, lichtstarker Teleobjektive Sport und Wildlife, und dafür ist schneller Autofokus eine entscheidende Funktion.
Außerdem hat moderne Computeroptimierung das Objektivgewicht stark reduziert, die Gewichtsverteilung verbessert und liefert zugleich makellose Bildqualität, sodass 6000 Dollar für viele Menschen durchaus gerechtfertigt sind.
Dass Canon Fluorit-Elemente verwendet, wusste ich nicht
Man lernt jeden Tag etwas dazu, schön
In Canon-Teleobjektiven stecken auch holografische Elemente, und um 1990 habe ich einen Vortrag gehört, in dem ein Objektivkonstrukteur eine clevere Methode erklärte, bei der ein Paar von Beugungsordnungen (n und n+1) zur gegenseitigen Korrektur genutzt wird
Dadurch konnte man nicht nur Glas und Fluorit, sondern auch Beugungsdispersion zur Farbkorrektur verwenden, ohne durch unerwünschte Beugungsordnungen Streulicht (Geisterbilder) zu erzeugen
Solche Objektive sind Kunstwerke
Vor Kurzem habe ich gelernt, dass die optischen Elemente heutiger Objektive nicht nur „einfach Glas“ sind, sondern oft auch speziell entwickelte Kunststoffelemente enthalten
Gordon Laings Video „Canon lens TEARDOWN! What's INSIDE a new lens?“: https://youtube.com/watch?v=YH5_nVRWHZ0
Es gibt dort auch solche Zerlegeberichte: https://www.lensrentals.com/blog/2021/01/the-secret-of-the-broken-element-a-canon-rf-100-500mm-f4-7-7-1-teardown/
Replizierte asphärische Linsenelemente werden hergestellt, indem mit einer Form für eine asphärische Oberfläche und UV-härtendem Harz auf einer sphärischen Glaslinse eine asphärische Oberflächenschicht gebildet wird
Ich hatte gehofft, der Artikel würde erklären, warum Fluorit chromatische Aberration verringert, aber leider sagt er im Grunde nur „es ist so“ und geht nicht näher auf das Warum ein
Zuerst dachte ich, es liege vielleicht an einem gut passenden Brechungsindex, aber der ist fast gleich wie bei Glas
Der plausibelste Kandidat, den ich bisher gefunden habe, ist eine entgegengesetzte Gruppengeschwindigkeitsdispersion; wenn ich wüsste, was das genau bedeutet, wäre das vielleicht die Erklärung
Wenn man nur Glas derselben Art verwendet, hat der Optimierer Schwierigkeiten, eine Lösung zu finden, die chromatische Aberration über das gesamte Spektrum korrigiert
Wenn man zum Beispiel etwas anpasst, um die grüne Aberration zu beheben, geht Blau kaputt
Verwendet man aber ein Material mit einem anderen Dispersionsmuster, wie Fluorit, bekommt der Optimierer zusätzliche Freiheitsgrade, sodass sich Aberrationen je nach Farbe unabhängiger steuern und leistungsfähigere Objektive bauen lassen
Fluorit hat eine geringe Gesamtdispersion und damit weniger Aberration, zugleich bietet die Form der Dispersionskurve durch ihre Besonderheit mehr Steuerungsmöglichkeiten
Gewöhnliche Gläser haben im Großen und Ganzen ähnliche Dispersionskurven; die ungewöhnliche Kurvenform von Fluorit liefert der Optimierungsfunktion einen zusätzlichen Hebel
Die Erklärung lautet: Wenn man nur Gläser auf der „Glaslinie“ hat, kann man ein Objektiv bauen, das bei zwei Wellenlängen dieselbe Brennweite hat, bei drei Wellenlängen wird es aber schwierig; dafür braucht man Materialien abseits der Glaslinie, und eines davon ist Calciumfluorid
Auch einige Kunststoffe wie Acryl oder Polystyrol lassen sich verwenden, haben aber eigene Probleme wie Wärmeausdehnung
Dass die Brennweite bei zwei Wellenlängen gleich ist, bedeutet, dass der Graph Brennweite gegen Wellenlänge ungefähr eine Parabel ist; ist sie bei drei Wellenlängen gleich, wird der Graph eher wie eine kubische Kurve
Glas muss wirtschaftlich sein und sich gut polieren lassen, transparent und chemisch stabil sein, keine Flecken bekommen und mechanisch robust sein
Je „exotischer“ ein Glas mit extremen Brechungseigenschaften ist, desto schlechter sind tendenziell seine allgemeinen Materialeigenschaften; das ist also kein einfaches Designproblem
Durch partielle Dispersion entsteht ein zusätzlicher Freiheitsgrad
Dort steht sinngemäß: „Rot-grüne Wellenlängen werden mit derselben Tendenz wie Glas dispergiert, grün-blaue Wellenlängen jedoch stärker als bei Glas. Daher beseitigt die Verwendung eines konvexen Fluorit-Linsenelements zusammen mit einer konkaven Linse aus hochdispersivem Glas die verbleibende chromatische Aberration“
Super UD und UD waren lange Zeit so etwas wie Referenzstandards in der Objektivwelt, und Fluorit spielt dabei eine große Rolle
Weiterführend lesenswert: https://www.canon-europe.com/pro/infobank/fluorite-aspherical-ud-lenses/
Ich dachte, es ginge um Brillengläser, schade
Als ich einige Jahre lang eine Brille trug, achtete ich kaum auf chromatische Aberration, aber nachdem ich angefangen hatte, Kontaktlinsen zu tragen, war sie beim erneuten Tragen einer Brille sehr deutlich sichtbar, besonders am Rand der Gläser
Um bei Verzerrungen annähernd an die Bildqualität von Kontaktlinsen heranzukommen, müssen Brillengläser ziemlich hochwertig sein
Ich verstehe nicht ganz, warum man chromatische Aberration nicht einfach per Software korrigiert
Wenn man weiß, dass rote, grüne und blaue Bilder leicht unterschiedliche Fokuspositionen und Größen haben, scheint das leicht zu beheben
Bei einer statischen Szene könnte man drei Fotos aufnehmen, jeweils auf eine Farbe fokussiert, und sie dann aufeinander skalieren
Bei bewegten Szenen wäre die Mathematik komplizierter, aber die meisten Probleme sollte man trotzdem beheben können
Das eigentliche Problem ist Licht mit Wellenlängen zwischen verschiedenen Farben, etwa „Gelb“
Die perfekte Lösung wäre nur, dass jedes Pixel ein Spektrometer ist, und mit Sensoren mit variablem Bandabstand scheint sogar das möglich
Viele Tools haben eine Objektivdatenbank, die zu den EXIF-Daten des beim Fotografieren verwendeten Objektivs passt, und helfen so, das Bild automatisch im passenden Maß zu korrigieren
Chromatische Aberration verringert die räumliche Auflösung