Fizycy opracowali formułę rozwiązującą odwieczny problem optyki

Dziś najlepszym obiektywom niewiele potrzeba już do doskonałości. Niemniej jednak wciąż jest miejsce na poprawę, a jedną z kwestii sprawiających projektantom najwięcej problemów jest aberracja sferyczna, czyli fakt różnych długości ogniskowania światła ze względu na różną grubość soczewki w jej centrum i na brzegach, który przejawia się postępującą degradacją obrazu w kierunku brzegów kadru.

Problem, któremu nie dał rady Isaac Newton

Problem ten został zauważony już 2 tysiące lat temu, a próbę jego rozwiązania podejmowało wiele osób, na czele z Isaakiem Newtonem i Gottfriedem Leibnizem - niestety bez skutku. W 1949 problem został sformalizowany przez fizyków G.D. Wassermana i E. Wolfa, którzy zaproponowali jego potencjalne rozwiązanie poprzez zastosowanie układu dwóch soczewek asferycznych.

Sony A7 III - raty 20x0% (cena po cashbacku)

5 679 zł

Canon EOS R5 II - raty 20x0% + złoty pakiet 12 miesięcy Fotoforma Care

21 999 zł

Nikon Z6 III - raty 20x0% + 1500 zł voucher Fotoforma Care

12 989 zł

Sony A7 IV - raty 20x0% (cena po cashbacku)

9 099 zł

Canon EOS R6 Mark II - raty 20x0% (cena po cashbacku)

9 999 zł

Do tej pory nikt jednak nie był w stanie opracować dokładnej uniwersalnej formuły, która pozwoliłaby całkowicie zniwelować aberracje sferyczną układu optycznego. Choć współczesne obiektywy zachwycają jakością obrazu, soczewki asferyczne minimalizujące problem nadal kalibrowane są na podstawie nie do końca dokładnych wyliczeń.

Dla dociekliwych - równanie rozwiązujące problem aberracji sferycznej soczewek

Szkopuł nad którym łamali sobie głowy sławni uczeni znalazł właśnie rozwiązanie. Stoi za nim meksykański fizyk, doktorant na uniwersytecie Tec De Monterrey, Rafael Guillermo González Acuña. Wspólnie z innym doktorantem opracował on formułę, która z niemal 100-procentową dokładnością opisuje jak powinna wyglądać powierzchnia drugiej soczewki w układzie zaproponowanym przez Wassermana i Wolfa, by całkowicie zniwelować problem aberracji sferycznej obiektywu. Według obliczeń, skuteczność tej metody sięga 99,9999999999%.

Przy okazji, naukowcy zaproponowali także odpowiedź na inny problem, który nie dawał spać optykom - stworzenie układu jednosoczewkowego, który w zupełności pozbawiony by był aberracji sferycznej.

Sprawdź najlepsze promocje >

Statyw Manfrotto MT190CXPRO4, 4...

2203 PLN

Sprawdź

Statyw Manfrotto MT190XPRO3, 3 sekcje,...

846 PLN

Sprawdź

Calumet Filtr CPL SMC 67 mm Ultra Slim...

224 PLN

Sprawdź

Calumet Filtr CPL SMC 72 mm Ultra Slim...

244 PLN

Sprawdź

Calumet Filtr ND4x SMC 77 mm Ultra...

184 PLN

Sprawdź

Parasol GlareOne typu softbox 90 cm

55 PLN 69 PLN

Sprawdź

Przykładowy przekrój soczewki pozbawionej aberracji sferycznej

Jak wpłynie to na fotografię?

Odkrycie fizyków ma szansę znacznie usprawnić i udoskonalić proces produkcji obiektywów. Przede wszystkim producenci będą mieli szansę znacznie zredukować liczbę elementów w układach optycznych, które odpowiadają za korygowanie wad. Otrzymają też sposób na dokładne wyliczenie krzywizny ich powierzchni.

Rozwiązanie to niesie jednak ze sobą także komplikacje. Po pierwsze wymaga to stworzenia soczewek o pofalowanej powierzchni, co może być trudne w osiągnięciu. Po drugie zaproponowana formuła znajdzie swoje zastosowanie jedynie w przypadku układów o stałej odległości ogniskowania. Problemem nie będą więc np. mikroskopy, ale w przypadku produkcji obiektywów może nie być już tak kolorowo.

Osobną kwestią jest to, czy fotografowie w ogóle potrzebują takiego rozwiązania. Najnowsze układy optyczne są już na tyle zaawansowane, że kwestia aberracji sferycznej nie jest już palącym problemem. Można się też spodziewać też producenci kazaliby sobie słono zapłacić za nowe soczewki nawet, jeśli okazałyby się tańsze w produkcji.

Prawdopodobnie więc pod względem fotograficznym zmieni się niewiele. I choć fizykom za dokonane osiągnięcie niewątpliwie należą się ogromne brawa, nas fotografów, jak i producentów sprzętu fotograficznego dużo bardziej powinien zainteresować temat metasoczewek, które już w niedalekiej przyszłości mogą kompletnie przetasować wygląd rynku optyki.

Więcej informacji znajdziecie pod adresem tec.mx.