Vad innebär aspherical / asfärisk?

[Mumiemonstret]

Om man söker på Wikipedia får man en optisk redogörelse men vad jag vill veta är vad objektivtillverkare vill säga med ordet aspherical i beteckningen. Är det lättare, skarpare, billigare eller vad?

 

[alf109]

Ej sfärisk. Används främst som linser - asfärisk lins. Konventionella sfäriska linser ger sfärisk aberration (låg kontrast vid stor bländaröppning), problemet växer med linsdiameter. Många moderna objektiv har därför en eller eller flera asfäriskt slipade linselement.
Men andra ord används asfäriska linselement för att bilden skall bli skarp ända ut i kanterna vid stora bländaröppningar, företrädelsevis vid ljusstarka vidvinklar vilka har störst problem med detta.

 

[Mumiemonstret]

Men... linser som inte heter något med aspherical är ju inte automatiskt dåliga. Visst finns det alltid linsfel men påtaglig sfärisk aberration är det väl bara Hubble-teleskopet som har... På Wikipedia framstod det som att man kan välja mellan asfäriska linser eller att ha linsgrupper med konkav-konvexa linser, vilket i så fall skulle betyda att asfärisk = mindre glas = lättare. Men jag vet inte, kanske är det bara reklamsnack.

 

[mnorden]

Att designa optik är lite som att försöka platta ut en luftmadrass. Trycker du på ett ställe putar det upp någon annan stans. Man försöker alltså få alla parametrar att bli så bra som möjligt men om man sattsar allt på att få bort sfäriska abberationer kan man ge sig på att något annat problem dyker upp. Det man får göra är att se till att inget problem sticker ut allt för mycket.
Om man vill få det bättre måste man införa fler variabler att optimera med Detta kan man göra genom att införa fler linselement och på så vis få fler krökningsradier och glastjocklekar att variera. Alternativt kan man låta en eller flera ytor ha en asfärisk form. Detta gör att linsen blir dyrare att tillverka men å andra sidan får du en variabel till att optimera med (plus att du kan skriva APO på linsen vilket gör marknadsnissarna glada).
Så på sätt och vis kan man säga att asfärsika linser gör att optiken blir lättare eftersom du får en möjlighet att göra optiken bättre utan att lägga till fler element.

 

[alf109]

mnorden skrev:
... Alternativt kan man låta en eller flera ytor ha en asfärisk form. Detta gör att linsen blir dyrare att tillverka men å andra sidan får du en variabel till att optimera med (plus att du kan skriva APO på linsen vilket gör marknadsnissarna glada).

Apokromatisk innebär att ljus med olika våglängd bryts på samma sätt. Detta har inget med asfäriska linser att göra utan handlar framför allt om användandet av ett eller flera (mycket dyra) linselement i specialglas med olika brytningsindex. Jag tror inte heller att de linsfel som man korrigerar med asfäriska linser går att korrigera med fler linselement på ett realistiskt sätt, då skulle förmodligen problemet vara löst utan asfäriska linser som är mycket dyra. Ju fler linselement ju svårare att korrigera i och med att varje nytt element tillför nya aberrationer osv.

 

[mnorden]

Helt sant! APO syftar på glas med låg dispersion. Jag menade ASP (som till exempel sigma kör med), är visst lite förvirrad.

Ditt åstående om att man inte kan korrigera samma sak med fler linsytor som man gör med en asfärisk yta kanske stämmde förr i tiden då optikdesign var något som till stor del baserades på tumregler och erfarenhet. Idag då designen görs på dator (själv jobbar jag med ZEMAX, men det finns mågna andra mjukvaror) är det mer frågan om hur många variabler programet har att optimera med. Min erfarenhet är att man vinner ungefär lika mycket på att låta en yta vara asfärsik som man vinner på att göra om en signlett till dublett (en extra yta, således, med tjocklek, krökning och glastyp), Men det är min högst ovetenskapliga uppskattning.
Däremot brukar det gå bra att uppnå samma resultat med fler sfäriska linser som med färre asfäriska. Däremot ger fler element fler glasytor vilket ställer högre krav på antireflexbehandling osv.

 

[Johan Pihl]

"Så på sätt och vis kan man säga att asfärsika linser gör att optiken blir lättare eftersom du får en möjlighet att göra optiken bättre utan att lägga till fler element."

Det stämmer väl inte riktigt? "Asfäriska" gluggar är ofta lite större och tyngre än sina "sfäriska" föregångare.

 

[Damocles]

Och hade de inte haft asfäriska linser hade de antagligen varit ännu större. men då det är dyrare med dessa linser så används de i dyrare objektiv med större bländaröppningar oftare än i billigare mindre objektiv.

Frågan du borde ställa borde snarare vara hur mycket sämre deras sfäriska föregångarna var, det är mer relevant om något. Varför bytte de överhuvudtaget till asfäriska linser.