Содержание страницы
Апланат — это тип объектива, в котором исправлены две основные аберрации: сферическая аберрация и кома. Название происходит от греческих слов «a-» (без) и «planos» (блуждающий), что отражает устранение искажений, «сдвигающих» изображение. Апланаты стали важным шагом в развитии оптики, хотя позже их заменили более совершенные системы (например, анастигматы).
Основные особенности
- Исправленные аберрации:
- Сферическая аберрация — размытие из-за разной фокусировки лучей, проходящих через края и центр линзы.
- Кома — искажение, при котором точки света вне центра кадра вытягиваются в «хвост», напоминающий комету.
- Неисправленные аберрации:
- Астигматизм — фокусировка лучей в разных плоскостях, приводящая к искажению линий.
- Кривизна поля — изображение фокусируется не на плоской, а на изогнутой поверхности.
История
- Апланаты были разработаны в конце XIX века Эрнстом Аббе и Карлом Цейссом как часть их работы над улучшением микроскопов.
- Они стали переходным звеном между простыми линзами и анастигматами, которые исправляют больше аберраций.
Сравнение апланата и анастигмата
| Параметр | Апланат | Анастигмат |
|---|---|---|
| Сферическая аберрация | Исправлена | Исправлена |
| Кома | Исправлена | Исправлена |
| Астигматизм | Не исправлен | Исправлен |
| Кривизна поля | Не исправлена | Частично исправлена |
| Применение | Микроскопы, старые объективы | Современные фотообъективы, телескопы |
Где используется апланат?
- Микроскопы:
Апланатические линзы улучшают резкость изображения в оптических микроскопах. - Винтажные фотообъективы:
Например, Carl Zeiss Aplanat (1880-е годы) — один из первых серийных апланатов для фотокамер. - Проекторы и лупы:
Где критична резкость в центре кадра, но допустимы искажения на краях.
Недостатки
- Из-за астигматизма и кривизны поля изображение на краях кадра теряет резкость.
- Современные анастигматы и апохроматы практически вытеснили апланаты в профессиональной оптике.
Примеры апланатов
- Carl Zeiss Aplanat f/8 — исторический объектив для крупноформатных камер.
- Апланатические конденсоры — используются в микроскопах для фокусировки света на образце.
Интересный факт: Апланаты сыграли ключевую роль в развитии астрономии. Например, телескопы с апланатическими линзами давали более четкое изображение звезд, хотя и не устраняли астигматизм полностью.