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是不是只有3片结构的才是正式的APO。2片是准APO。

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工作人员 发表于 2011-4-18 19:30 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–江苏–无锡 电信

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是不是只有3片结构的才是正式的APO。2片是准APO。
kissccb 发表于 2011-4-18 21:02 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–无锡 电信
不是2片和3片得问题吧。是镜片的材质吧?高手指导下。。
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feng1734 发表于 2011-4-18 22:16 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津–河北区 联通
材料选得好,两片就能实现复消色差了,,,,,,,,,,
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后心发冷 发表于 2011-4-18 22:28 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京–西城区 联通
太教条了。还有4片的,5片的。
摄影界一般认为一片萤石片相当于2片ED,当然不是很严谨,但是也说明萤石有比ED片更好的折射率,一定条件下能简化复消色差折镜的设计结构。
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wormonet 发表于 2011-4-18 22:44 | 显示全部楼层 来自: 中国–上海–上海–浦东新区 电信
回复 4# 后心发冷


   
  fsq106只能算是类apo
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weiguo1688 发表于 2011-4-18 22:52 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东–广州 电信
的确,不能从镜片的数量来区分是否APO,不过目前能够见到的大多数两片结构的ED镜(尤其是国产的),的确也只能算是准APO!
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shangql 发表于 2011-4-18 22:55 | 显示全部楼层 来自: 中国–吉林–长春 教育网/吉林大学
S-FPL53 阿贝系数接近莹石,但莹石透光率更高! 莹石显得更亮!
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金牛要跑 发表于 2011-4-19 13:45 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
发个我的收藏:
APO,是英文Apochromatic的缩写,意为“复消色差的”。 复消色差镜头,是指能对多种色光(超过两种)消除色差的镜头。用于望远镜等精密光学仪器制造.多采用石镜片、AD玻璃、UD玻璃、ED玻璃做材料.
  APO复消色差是利用3片或更多镜片设计成3种色光能会聚到同一点。2片镜片是无法达到APO设计目的的。Super-APO,也就是超消色差,是设计成4种色光会聚到同一点。
Semi-APO,是半复消色差,在普通消色差会聚两种色光的基础上,采用特殊的低色散光学材料例如人造萤石或ED玻璃等以降低其它色光的色散。
  最高等级:
  这个级别的APO镜子,多数以3片玻璃甚至更多片数构成的高级APO为主,对于这种镜子厂家一般是不吝高级材料的投入的
  从视觉表现上来看,这种镜子高倍目视下,不光焦点内侧见不到色差,就是焦点外侧的色散也极为微弱。
  标准型:
  这个级别的APO镜子,多数以2片玻璃构成,但是都含有萤石或者SD玻璃等高级低色散玻璃素材。
  视觉表现,高倍率下,焦点内侧色散没有,或者极高(过剩,至少3X/每毫米口径以上)倍率下非常微弱,焦点外侧色散可以见到。
  这种镜子的代表型是FS102,Televue 102,85等等。
  准APO型
  这个型号不是通常的说的Semi-APO型号,而是Borg 77ED,101ED等着个档次的APO镜子,多数具备2X/每毫米口径下的焦点内色散极小(等同于没有)光学性能。
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mengyi008 发表于 2011-4-19 14:09 | 显示全部楼层 来自: 中国–河北–张家口 联通
三片FPL51,两片FPL53,在短焦比(F8-F6)情况下都很难达到APO的标准,三片FPL53镜头加上良好的做工和成熟的设计才行,现在的行情4寸APO主镜至少要2500美元以上
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 楼主| 工作人员 发表于 2011-4-20 20:17 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–无锡 电信
 最高等级:是什么望远镜
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tjbdlzg 发表于 2011-4-21 15:19 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
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maytel 发表于 2011-4-21 21:26 | 显示全部楼层 来自: 中国–台湾–新竹市 中华电信
找到正確光學玻璃組合,雙鏡片就能達到APO的標準,例如S-FPL53/N-ZK7組合。

三鏡片APO的優點在於高階像差色球差的校正。
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 楼主| 工作人员 发表于 2011-4-22 10:40 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–无锡–锡山区 电信
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tjbdlzg 发表于 2011-4-23 22:52 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
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yaliam 发表于 2011-4-23 23:38 | 显示全部楼层 来自: 中国–湖南–长沙 联通
本帖最后由 yaliam 于 2011-4-23 23:42 编辑



    说老实话,我当初也是以这个为划分依据的,但是详细地了解了ED玻璃后,认为这个依据太教条。使用一片FPL53的两片式抵得上使用两片FPL51的三片式,更不用说使用萤石的FS102这样的两片式的镜子,APO的定义还真不是特别明确。
    其实不用太纠结于是否是标准的APO,关键是要量力而行,充分发挥手头上的器材的实力,有人用两片式的裕众102ED拍出了挺不错的片子。
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钻山豹 发表于 2011-4-23 23:43 | 显示全部楼层 来自: 中国–云南–昆明 电信
本帖最后由 钻山豹 于 2011-4-24 00:00 编辑

二级光谱

目录

    二级光谱简介
    与摄影的关系
    二级光谱特性
dc15484eda69961ab3de05e1.jpg
  
  

  
编辑本段二级光谱简介
  在空中侦察摄影或大地测量系统中,物距很远,可是却希望获得较大的垂轴放大率。垂轴放大率与焦距成正比,而与物距成反比。在有些情况下,照相机不可能接近被摄体,。在这种情况下,只好采用长焦距物镜。
编辑本段与摄影的关系
  我们在摄影中,尤其是彩色摄影,都希望能得到真实的色彩。几乎所有的现代摄影镜头都能正确地在胶片上记录下与人眼所见相同的色彩。但用长焦距镜头拍摄的胶片,将其放大后,就会看到在被摄主体的边缘环绕着彩色像斑,从而降低了照片的清晰度和分辨率,这就是说该镜头存在着色差。
  因此对于长焦距摄影系统最主要是校正二级光谱,即复消色差。本论文将从对长焦距摄影系统减小二级光谱入手,通过PW方法设计长焦距复消色差光学系统。
编辑本段二级光谱特性
  任何两种色光在一定位置校正后,对第三种色光的剩余色差来说可看作是二级光谱色差。其几何像差的图形如图所示。
  把d光线的边缘校正到零,c光线与f光线在0.707带相交,交点到d光线0.707带顶点的距离代表二级光谱的几何值。双胶合透镜的二级光谱色差为:
  △L'= -f'(p1-p2)/(v1-v2)
  其中p1,p2和v1,v2 分别为两种消色差材料的相对部分色散和阿贝数,它们均与所选择的波长有关。f'为透镜组的焦距
  在焦距一定的情况下,由于二级光谱是由两块玻璃的相对色散差与阿贝常数差的比值来确定的,因此只有相对色散小,阿贝常数又足够大的玻璃组合,才能较好地校正二级光谱。但绝大多数玻璃的色散和阿贝常数之间可用线性关系表示,其斜率为
  (p1-p2)/(v1-v2)
  若要校正二级光谱色差,则至少要选择一种偏离此线性关系的玻璃。由于二级光谱正比于f',对于长焦距镜头来说,焦距较长,二级光谱色差很大,若校正不好,则会给系统带来很大的像差,所以无法达到较好的成像质量。
  为了克服二级光谱,光学工作者作了大量努力。从光学玻璃材料的发面出发,选择具有特殊色散的光学玻璃,即上面提到的偏离线性关系得玻璃。
  CaF2等是常用的选择。但使用特殊光学玻璃,也只能一定程度上减小二级光谱,并不能完全消除。因此产生了一些其它的消除二级光谱的方法,如将结构复杂化,可以明显降低二级光谱,但是复杂化的结果随之带来成本增大,体积过重,误差增加等一系列的结果,所以在实际应用中不多见;另外用全息光学的应用也对复消色差用很大帮助;目前二元光学的发展也为二级光谱的消除带来了新发展,用普通玻璃就可以达到消除二级光谱的目的。
http://www.doc88.com/p-90399143313.html [PDF]
利用二元光学和消色差复合透镜组合校正二级光谱色差
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钻山豹 发表于 2011-4-23 23:44 | 显示全部楼层 来自: 中国–云南–昆明 电信
本帖最后由 钻山豹 于 2011-4-23 23:54 编辑

超长焦光学结构中,APO镜头几乎是高档镜头的代名词。
   APO,是英文Apochromatic的缩写,意为“复消色差的”。所谓萤石镜片、AD玻璃、UD玻璃、ED玻璃,说到底,都是为了实现APO技术所用的特殊光学材料。 复消色差镜头,是指能对多种色光(超过两种)消除色差的镜头。 消色差镜头(Chromatic)只能对两种色光消色差。

 色散:光学材料的折射率不但与材料本身的物理性质有关,还与光线的波长有关。同一种光学材料,波长越短、折射率越高。具体讲,同一种光学玻璃,绿光比红光折射率高,而蓝光比绿光折射率高。不同光学材料往往有不同的色散。如果一种材料随着波长变化引起折射率变化很大,我们就说这种材料是“高色散”的。反之,则称为“低色散”。一般用ne(材料对绿色的e光的折射率)表示材料的折射率,用阿贝数ve=(ne-1)/(nF-nc)表示材料的相对色散。阿贝数越高,色散越小。式中,第二个字母是下标,表示夫朗和费对应谱线的波长。F是红光,e是绿光,c是蓝光。每一条夫朗和费谱线都有固定不变的波长,因而成了光学设计中的标准波长。

 色差:从几何光学原理讲,镜头等效于一个单片凸透镜。凸透镜的焦距,与镜面两边曲率和玻璃的折射率有关。如果镜片形状固定,那就只与制造镜片材料的折射率有关了!由于光学材料都有色散,因此,同一个镜片,对于红光来说,焦距略微长一点;对于蓝光来说,焦距略为短一点。这就叫做“色差”。
有了色差的镜头,具体讲有这么几个缺点:
 1.由于不同色光焦距不同,物点不能很好的聚焦成一个完美的像点,所以成像模糊;
 2.同样,由于不同色光焦距不同,所以放大率不同,画面边缘部分明暗交界处会有彩虹的边缘。

 消色差:利用不同折射率、不同色差的玻璃组合,可以消除色差。例如,利用低折射率、低色散玻璃做凸透镜,利用高折射率、高色散玻璃做凹透镜,然后将两者胶合在一起。为了使两者胶合后仍然等效于一个凸透镜,前者(凸透镜)屈光度要大一些,后者(凹透镜)屈光度要小一些。我们分析这样的双胶合镜对不同波长光线的作用:对于较长波长的光线,由于凹透镜材料色散大、也就是折射率随着波长变化大,所以折射率比中间波长较小,凸透镜起的作用大,双胶合镜长波端焦距偏长。对于较长波短的光线,由于凹透镜色散大、也就是折射率随着波长变化大,所以折射率较大,凹透镜起的发散作用大,双胶合镜短波端焦距也偏长。最后的结论是:这样的双胶合镜中间波长焦距较短、长波和短波光线焦距较长。很明显,中间波长是一个谷,它的周围焦距变化小多了!设计时合理的选择镜片球面曲率、双胶合镜的材料,可以使蓝光、红光焦距恰好相等,这就基本消除了色差。剩余色差对于广角到中焦镜头来说,已经很小了,因此,也就满足了镜头消色差的要求。

 二级光谱:未消色差的镜头随着光线波长增加,焦距单调上升,色差很大。而消色差镜头焦距随波长先减小后增加,色差很小。消色差镜头的剩余色差就叫做“二级光谱”! 二级光谱引起的不同色光焦距变化不可能小于焦距的千分之二,也就是说,镜头焦距越长,消色差越不能满足要求。对镜头质量要求较高时,超长焦消色差镜头的二级光谱已经不可忽视!为了进一步消除二级光谱对镜头质量的影响,引进了复消色差技术。

 复消色差:可以想象,如果某种材料随波长变化折射率的数值可以任意控制,那么我们一定能够设计出色差处处完全补偿、因而完全没有色差的镜头!可惜,材料的色散是不能任意控制的,而且可用的光学材料也就那么有限的若干种!我们退一步设想,如果能够将可见光波段分为蓝-绿、绿-红两个区间,而这两个区间能够分别施用消色差技术,二级光谱就能够基本消除!但是,不幸的是,经过计算证明:如果对绿光与红光消色差,那么蓝光色差就会变得很大;如果对蓝光与绿光消色差,那么红光色差就会变得很大!看起来似乎走进了一个死胡同,顽固的二级光谱好像没有办法消除!
 幸好理论计算为复消色差找到了途径。人们发现,如果制造凸透镜的低折射率材料蓝光对绿光的部分相对色差恰好与制造凹透镜的高折射率材料的部分相对色差相同,那么实现蓝光与红光的消色差之后,绿光的色差恰好消除!这个理论指出了实现复消色差的正确途径,就是寻找一种特殊的光学材料,它的蓝光对红光的相对色散应当很低、而蓝光对绿光的部分相对色散应当很高且与某种高色散材料相同!萤石就是这样一种特殊材料,它的色散非常低(阿贝数高达95.3),而部分相对色散与许多光学玻璃接近! 荧石(即氟化钙,分子式CaF2)折射率比较低(ND=1.4339),微溶于水(0.0016g/100g水),可加工性与化学稳定性较差,但是由于它优异的消色差性能,使它成为一种珍贵的光学材料!自然界能用于光学材料的纯净大块萤石非常少,因而萤石最早仅用于显微镜中。显微镜物镜虽然焦距很短,但由于像距很大、分辨率要求很高,二级光谱仍是个头痛问题。自从萤石人工结晶工艺实现以后,高级超长焦镜头中萤石几乎是不可或缺的材料,萤石镜片几乎成为高档镜头的代名词! 由于萤石价格昂贵、加工困难,各光学公司一直不遗余力的寻找萤石的代用品。氟冕玻璃就是其中一种。各公司所谓AD玻璃、ED玻璃、UD玻璃,往往就是这一类代用品。
 很明显,由于复消色差材料价格昂贵、加工困难,成本非常高,所以只能用在高档镜头上。相应的,这些镜头其它方面的设计也一定与其价格匹配,都是精益求精的。但是,如果有价格相对低廉的复消色差材料,即使性能差一些,也使它们能够用在中档镜头上,改善这些镜头的性能。但是,至少就么目前而言,中档镜头是不可能使用萤石做消色差材料的!

 低色散玻璃:低色散玻璃产生的色差很小、因而消色差之后剩余色差也比较小,对镜头质量改善非常有益。同时,近些年来,一系列高折射率低色散玻璃(主要是镧系稀土玻璃)的采用,镜头质量进一步提高。高折射率玻璃实现同样的屈光度镜片球面曲率较小,因而带来的各种像差尤其是球面像差减小,使得镜头体积减小、结构简化、质量提高。但是,它毕竟不能实现复消色差,无法消除二级光谱,不能与APO技术相提并论。
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