Co je to apochromát?

[michal.b]

Ze zvědavosti jsem začal pátrat jak je to vlastně s těmi achromáty, apochromáty a ED-apochromáty (viz. vlákno SW ED80). No musím se přiznat, že na počátku jsem žil s krásnou jasnou představou, že apochromát má alespoň 3 čočky, které soustředí do 1 ohniska alespoň 3 různé barvy. A že tzv. ED apochromáty (jako třeba ten SW ED80) jsou dublety, přičemž alespoň 1 čočka je ze speciálního skla s anomálním průběhem disperze. Ale po chvíli googlování jsem zjistil, že to zdaleka není tak jenoduché. Pěkný článek o této problematice je http://www.tmboptical.com/itemsGrid.asp?cat_id=32

Hned v prvním odstavci je i moderní definice apochromátu - je zajímavé, že to nemá nic společného počtem čoček ani s počtem vlnových délek, pro které má být dosaženo totožného ohniska. Naopak je zde požadavek na korekci komy u takového objektivu.

Dále jsem narazil na tuto poměrně vyčerpávající stránku http://alice.as.arizona.edu/~rogerc/ kde si každý zájemce o tuto problematiku přijde na své.

[mkcz]

michal.b napsal: Ze zvědavosti jsem začal pátrat jak je to vlastně s těmi achromáty, apochromáty a ED-apochromáty (viz. vlákno SW ED80). No musím se přiznat, že na počátku jsem žil s krásnou jasnou představou, že apochromát má alespoň 3 čočky, které soustředí do 1 ohniska alespoň 3 různé barvy. A že tzv. ED apochromáty (jako třeba ten SW ED80) jsou dublety, přičemž alespoň 1 čočka je ze speciálního skla s anomálním průběhem disperze. Ale po chvíli googlování jsem zjistil, že to zdaleka není tak jenoduché. Pěkný článek o této problematice je http://www.tmboptical.com/itemsGrid.asp?cat_id=32

Hned v prvním odstavci je i moderní definice apochromátu - je zajímavé, že to nemá nic společného  počtem čoček ani s počtem vlnových délek, pro které má být dosaženo totožného ohniska. Naopak je zde požadavek na korekci komy u takového objektivu.

Dále jsem narazil na tuto poměrně vyčerpávající stránku http://alice.as.arizona.edu/~rogerc/ kde si každý zájemce o tuto problematiku přijde na své.


Nevím, jestli poskytnu maximálně uspokojivou odpověď nicméně, vad čoček je samozřejmě celá řada. Zakřivení plochy čočky způsobuje otvorovou vadu (jinak sférickou aberaci). Při rostoucím průměru čočky a zachování stejné ohniskové vzdálenosti se tato vada zvětšuje. Pokud by se jednalo o jednoduchou čočku, tak při vzrůstající ,,světelnosti" je obraz méně a méně ostrý. Proto až někde kolem relativního otvoru 1:20 a více je taková jednoduchá čočka relativně dobře použitelná.
Další vada takové čočky je vlastní disperze světla, která podle typu použitého skla ústí v menší nebo větší barevný rozptyl. Např. fialová barva se odchyluje nejvíce. Podobně s menší nebo větší tolerancí se odchylují i ostatní barvy a proto jejich obrazy za čočkou mají různé velikosti (mají různá ohniska). Jedná se o barevnou vadu. Pokud je čočkový objektiv vyrobený ze dvou druhů skel, z korunového a flintového, tato barevná vada se zmenší, ale úplně neodstraní. Takový objektiv je achromatický. Apochromatický objektiv musí mít další optický člen resp. členy, kterými se dokoriguje tento druh vady. Dvoučočkový apochromatický objektiv neexistuje. Něco jiného jsou nízkodisperzní fluoritová skla, která barevnou vadu korigují lépe, resp. rozptyl barev tam není tak velký právě proto, že jsou nízkodisperzní. Proto se v takovém případě může použít pouze dvoučlenného objektivu a výsledek je lepší než normálně.
Koma vzniká dopadem šikmých paprsků k optické ose a je možné ji téměř úplně eliminovat symetrickým objektivem o čtyřech členech, kdy mezi oběma dvojicemi čoček je umístěna clona (aplanát).
Další vadou čoček je nebodovost - astigmatismus, nebo zklenutí obrazového pole atd.
Jestli jsem to vzal zbytečně moc od začátku, tak se omlouvám.

S pozdravem mkcz

[michal.b]

mkcz napsal:
Apochromatický objektiv musí mít další optický člen resp. členy, kterými se dokoriguje tento druh vady. Dvoučočkový apochromatický objektiv neexistuje. Něco jiného jsou nízkodisperzní fluoritová skla, která barevnou vadu korigují lépe, resp. rozptyl barev tam není tak velký právě proto, že jsou nízkodisperzní. Proto se v takovém případě může použít pouze dvoučlenného objektivu a výsledek je lepší než normálně.

S pozdravem mkcz

To byl právě ten impuls k mému pátrání. Záleží totiž na tom, čemu říkáme apochromát. Původní definice od Ernsta Abbeho říká: "Apochromát má jedno ohnisko pro tři vzdálené spektrální čáry a sférickou vadu a komu korigovanou pro dvě vzdálené čáry". "Moderní definice", jak je uvedená na stránkách zmíněných v 1. příspěvku, říká, že "apochromát je objektiv, korigovaný (na sférickou vadu) lépe než 1/4 lambda v rozsahu modré až červené barvy a korekce fialové barvy je lepší než 1/2 lambda, má jedno ohnisko pro 3 vzdálené spektrální čáry a má korigovanou komu."

Proto by mě spíš zajímalo, jestli z principu nemožné mít dvoučočkový objektiv, který by vyhovoval těmto definicím?
Z praktického hlediska, jestliže máme ED dublety, které kvalitou obrazu odpovídají "pravým" apochromátům (podle definice), tak nevidím nic špatného na tom říkat jim apochromát.

[gaszton]

ak si to berieme takto, aj obycajny achromat so svetelnostou 1:50 ma tak malu chybu ze by sa dalo hovorit o apochromatickej korrekcie???

[mkcz]

Nemůžu si pomoci, objektiv s dokorigovanou barevnou vadou a komou mi vychází jako vícečlenný. Berme v potaz, že barevnou vadu musíme vykorigovat v nejednodušším případě dvoučlenným nízkodisperzním objektivem a komu symetrickou konstrukcí objektivu + střední clona. A i v tomto případě barevná vada nebude odstraněná úplně, i když bude velmi malá.

S pozdravem mkcz

[michal.b]

gaszton napsal: ak si to berieme takto, aj obycajny achromat so svetelnostou 1:50 ma tak malu chybu ze by sa dalo hovorit o apochromatickej korrekcie???
No, pokud bychom se dívali jenom na velikost aberací, tak asi ano, ale 1:50 je v praxi nepoužitelné, takže je to spíš teoretická záležitost...

[michal.b]

mkcz napsal: Nemůžu si pomoci, objektiv s dokorigovanou barevnou vadou a komou mi vychází jako vícečlenný. Berme v potaz, že barevnou vadu musíme vykorigovat v nejednodušším případě dvoučlenným nízkodisperzním objektivem a komu symetrickou konstrukcí objektivu + střední clona. A i v tomto případě barevná vada nebude odstraněná úplně, i když bude velmi malá.

S pozdravem mkcz
Jestli je tomu opravdu tak - tzn, že na dobrou korekci barevné vady + komy je třeba více než 2 členy, pak je situace poměrně jasná a o ED dubletech se nedá hovořit jako o "pravých" apochromátech. Na druhou stranu, jak třeba funguje takový komakorektor? Šel by použít i na refraktor?

[MilAN]

Vážení, nevím, nakolik jste  fundovaní optici, ale podle argumentací a citací webu se stejně pravdy nedoberete. Nechcete toto téma přenechat enentuelně někomu fudovanějšímu, ať nenaděláte  v hlavách ostatním ještě větší zmatek ?

[michal.b]

MilAN napsal: Vážení, nevím, nakolik jste fundovaní optici, ale podle argumentací a citací webu se stejně pravdy dodoberete. Nechcete toto téma přenechat enentuelně někomu fudovanějšímu, ať nenaděláte v hlavách ostatním ještě větší zmatek ?
Se svým jedním semestrem optiky se příliš fundovaný necítím, a tak názor někoho zběhlejšího jenom uvítám

[mkcz]

michal.b napsal:
Jestli je tomu opravdu tak - tzn, že na dobrou korekci barevné vady + komy je třeba více než 2 členy, pak je situace poměrně jasná a o ED dubletech se nedá hovořit jako o "pravých" apochromátech. Na druhou stranu, jak třeba funguje takový komakorektor? Šel by použít i na refraktor?
Komakorektor samozřejmě použít na refraktor lze. Ideální je, pokud je vyroben přímo pro daný objektiv. Čistě off topic - komakorektor ale zároveň zvětšuje astigmatismus. Myslím, že komakorektor ke svému Borgu používá Martin Myslivec, tak by to chtělo se ho zeptat, jak je s tím spokojený.

S pozdravem mkcz

[mkcz]

MilAN napsal: Vážení, nevím, nakolik jste  fundovaní optici, ale podle argumentací a citací webu se stejně pravdy dodoberete. Nechcete toto téma přenechat enentuelně někomu fudovanějšímu, ať nenaděláte  v hlavách ostatním ještě větší zmatek ?
Pokud se vyjádří skutečně fundovaný odborník, potom to určitě bude pro nás všechny stran přínosu informací plus. Co se mne týká, uvádím, věřím že nezkreslené informace a navíc, těmi refraktory jsem se zabýval řadu let a pár jsem si jich postavil. Domnívám se, že úplné nesmysly tady od nikoho nepadají jako při diskuzích o planetách X apod.
Ale nechť je toto téma výzva třeba pro profesionální ho optika - počkejme a třeba se dozvíme něco víc.

S pozdravem mkcz

[FunTomas]

mkcz napsal: ... Myslím, že komakorektor ke svému Borgu používá Martin Myslivec, tak by to chtělo se ho zeptat, jak je s tím spokojený.

S pozdravem mkczMMys ma reduktor s ED sklami. Komakorektor pouzivam ja. Na kresbu sa mozes pozriet na http://atm.zaciatok.sk/atm/atm.nsf/0/9B ... g0026a.jpg
Je to plny format kinofilmu, len je zmenseny.

[mkcz]

FunTomas napsal:
MMys ma reduktor s ED sklami. Komakorektor pouzivam ja. Na kresbu sa mozes pozriet na http://atm.zaciatok.sk/atm/atm.nsf/0/9B ... g0026a.jpg
Je to plny format kinofilmu, len je zmenseny.
Pěkný snímek. Co je to za objektiv ?

[FunTomas]

Ved Borg. Na to sa tu niekto pytal nie?

[mkcz]

FunTomas napsal: Ved Borg. Na to sa tu niekto pytal nie?
Sorry, byl jsem asi trochu mimo.