Fényképezőgép lencse:Konvex vagy homorú magyarázat
A fényképészeti lencse létrehozza azt az optikai varázslatot, hogy az alany képet a képsíkra (vagyis a képérzékelőre vagy a fényképezőgép hátulján lévő fényképezőfilmre) helyezi a fókuszba. Megtöri a fénysugarakat, kondenzálja és fókuszba állítja. A fényképészeti lencse felelős minden varázslatért, ami a fényképezőgép belsejében történik.
Mi értelme van egy 70-300 mm-es objektívnek... Mire jó a 70-300 mm-es objektív, és mire használják? 
De tudtad, hogy a fényképészeti lencse valójában több, párhuzamosan működő optikai elem összessége?
A fényképészeti objektívek gyártása során domború és konkáv lencseelemeket is használnak különböző okokból, beleértve az aberráció csökkentését, valamint a telefotó és zoom objektívek funkcióját. A legegyszerűbb formában a fényképészeti lencsét egyetlen domború lencsből készítenék
A fényképészeti lencsét (a cső, amit látni szoktunk) készítésének egyik kulcsfontosságú eleme a tényleges lencseelem, amely megtöri a fényt, és vagy konvergálja, vagy széthajtja azt, így képet alkot a képsíkról. A domború lencsék konvergálnak, míg a homorú lencsék szétválasztják a fénysugarakat.
A konvex kapcsolat
Egy fontos kapcsolat van az emberi szem és a fényképezőgép között, amely mindkét esetben konvex lencsét használ a tárgyak fókuszálásához. És ez a mai beszélgetésünk témája, függetlenül attól, hogy a fényképészeti lencsék domború vagy konkáv lencsét használnak-e.
Fénytörés
De mielőtt belemerülnénk, meg kell értenünk valamit, vagyis a fénysugarak nem mindig haladnak egyenes vonalban. Meghajlanak, amikor elhagyják az egyik közeget, mint a levegőt, és bemennek a másikba, mint a víz vagy az üveg. Ezt fénytörésnek nevezik . Ez az oka annak, hogy a legegyszerűbb kialakítású fényképészeti objektíveknek annyi problémája van, és ezeket a problémákat ki kell javítani.
Lencsék típusai
A lencsék két nagy csoportra oszthatók – konvex és homorú lencsékre. Mindegyiknek megvannak a saját tulajdonságai. Mindkettő segíti a fotóobjektív működését.
Konvex lencsék
A domború lencséket széles körben használják dioptriás szemüvegekben, valamint fényképészeti lencsékben. A konvex lencsék általában vastagabbak a lencse közepe közelében. Ez pont az ellentéte a homorú lencséknek.
A domború lencsék hajlamosak megtörni a rajtuk áthaladó fényt, majd az objektív mögött egy ponton konvergálnak, ez az oka annak, hogy ezek a lencsék a legkeresettebbek a fényképészeti objektívek gyártásában.
A domború lencsék másik felhasználási módja a dioptriás szemüveg gyártása a távollátás korrigálására. Ez egy olyan probléma, ahol az alany olyan tárgyakat láthat, amelyek közel vannak hozzá. A domború lencse segít a képnek a szem retinájára képződni.
Homorú lencsék
Ahogy az előző definícióban olvasta, a homorú lencsék a domború lencsék pontos ellentéte. Általában vastagabbak a keret szélei felé. A homorú lencsék célja a fény kifelé törése. Ez biztosítja, hogy a fénysugarak „úgy tűnjenek”, hogy egy olyan ponton egyesülnek, amely a lencse előtt van.
A homorú lencséket dioptriás szemüvegek gyártásához is használják. Mivel a kép összeolvad a lencse előtt, ezért a rövidlátás korrekciójára használják őket. A rövidlátó emberek nem képesek a képet a szem hátsó részén lévő retinára képezni. Ezek az objektívek megoldják ezt a problémát.
Fényképészeti objektívek gyártásában való felhasználás
Konvex és homorú lencséket egyaránt használnak a fényképészeti lencsék gyártásához. Nézzünk meg néhány példát, ahol ezeket használják.
A legegyszerűbb fotóobjektív
A legegyszerűbb formában a fényképészeti lencsét egyetlen domború lencsével készítenék. A domború lencsén áthaladó fény megtörik.
Konvex lencsével a fény áthalad a lencsén, és kissé befelé hajlik. Ennek a jelenségnek köszönhetően a képsíkon kialakuló kép fejjel lefelé áll. Emlékszel, hogyan kísérleteztünk lyukkamerákkal az iskolai fizika órán? Ez ugyanaz a fogalom.
Ezt az egyszerű kísérletet azonban ritkán használják valós helyzetekben, mert egyetlen gömb alakú domború lencse nem képes a képsíkra tökéletesen fókuszált képet készíteni.
Miért?
Mivel a lencse széléről érkező fény más fókuszpontban konvergál, mint a lencse közepéről terjedő fény. Igen, ez a gömb alakú domború lencse görbülete miatt történik, és néha a lencse minőségétől is függ, amelynek különböző pontjain eltérő törésmutatója lehet.
Az eredményt gömbi aberrációnak nevezzük.
Mindenesetre ezt a fotózásnál korrigálni kell, különben a kép furcsának tűnik. A probléma megoldására aszférikus lencseelemeket használnak.
Teleobjektívek
A teleobjektívek klasszikus példái annak, hogy a többszörösen konvex és homorú lencséket használnak optikai lencsék előállítására. A teleobjektíveknél egy homorú elemet helyeznek elöl. Ennek az objektívnek az a feladata, hogy megtörje a lencsén keresztül érkező fényt. Ezt a homorú elemet egy domború lencse követi. A konvex lencse párhuzamosan fordítja a fénysugarakat. In effect, the object is magnified.
Finally, there is yet another concave lens element at the back. This lens element condenses the light rays that were magnified by the first two lens elements. What you have in your hand is a simple telephoto lens.
The same principle is used in manufacturing telescopes. Originally, this simple design was used by Galileo to manufacture the Galilean telescope.
The above is an example of a fixed focal length telephoto lens. But if you add another set of convex and concave lenses along with a contraption that will allow the distance between the different pairs of concave and convex lenses to move back and forth within the barrel you will have in your hand a telephoto zoom lens.
Because the manufacturing process is more complicated telephoto zoom lenses cost so much more. Engineers not only have to keep an eye out for precise movement but also the optical quality.
On the other hand, prime telephoto lenses don’t have any moving mechanism inside them, so engineers can focus on only one aspect and that is optical sharpness. Therefore, prime lenses cost less than zoom lenses.
To correct chromatic aberrations
The use of convex and concave lenses is predominant in the correction of chromatic aberrations. But before we try and understand how chromatic aberrations are corrected let’s first get an idea of what these aberrations are.
Chromatic aberrations happen because of the inherent inability of glass elements to not be able to precisely pinpoint all the wavelengths of light onto the same focal point.
Light is composed of many different wavelengths (colors). When light passes through a glass element like a convex lens the glass is unable to make many different wavelengths of light converge at the same point. Meaning some wavelengths (colors) gets converged in front of the image plane while others converge behind the image plane.
For example, red light, which has a longer wavelength, converges at the back of the focal point. On the other hand, blue light, which has a shorter wavelength, converges at the front of the focal point.
The image plane here refers to the sensor or the photographic film on which the light is supposed to converge and form an image.
In the photographic world, this phenomenon is known by many names including color-shifting, and color bleeding, but primarily as chromatic aberrations.
To solve this problem convex and concave lens of different refractive indices are used. This cancels out the issue (the whole process is known as Aberration Correction) and all the light waves are converged on to the same image plane and on to the same point for a sharp image with no image bleeding.
Spherical aberrations
Just like to solve chromatic aberrations convex and concave lenses are joined together, to solve the problem of spherical aberrations, a combination of concave and convex lens are used. It seems that concave and convex lenses work together in a wide variety of situations in the construction of a photography lens.
Below is a good video on how lenses function:
Következtetés
Concave and convex lenses have different sets of properties. Yet they are both used in the manufacturing of photographic lenses. In some lenses, you have convex and concave elements paired together to correct different types of aberrations and for enabling a lens to zoom in on objects that are very far away.
Therefore it is difficult to pick any one kind of lens and be able to say with confidence that this is the only type that is used in the construction of photographic lenses. Both are important in the construction of photographic lenses and are frequently used as such.
To learn more about the various kinds of lenses there are and how to choose a camera lens for yourself read this detailed guide to choosing camera lenses .