Ống kính fluorite: hiệu chỉnh quang sai sắc vượt qua giới hạn của kính quang học thông thường
(global.canon)- Canon tạo ra fluorite gốc fluorit dưới dạng tinh thể nhân tạo độ tinh khiết cao và sử dụng nó làm vật liệu ống kính để hiệu chỉnh quang sai sắc, thứ khó giảm chỉ bằng kính quang học thông thường
- Quang sai sắc là hiện tượng tiêu điểm bị lệch theo từng màu do khác biệt khúc xạ theo bước sóng, và rất khó loại bỏ hoàn toàn quang sai sắc dư chỉ bằng tổ hợp thấu kính thủy tinh lõm và lồi
- Fluorite có chiết suất thấp, tán sắc thấp và tán sắc riêng phần bất thường, nên khi kết hợp với thấu kính lõm bằng kính tán sắc cao thì hiệu quả hiệu chỉnh quang sai sắc dư rất lớn
- Canon bắt đầu F Project vào tháng 8/1966, tạo ra tinh thể nhân tạo cỡ lớn cho ống kính máy ảnh vào năm 1968, và ra mắt FL-F300mm f/5.6 vào tháng 5/1969
- Ống kính fluorite được dùng để tăng độ nét và độ tương phản trong chụp siêu tele; tính đến tháng 5/2021, Canon đã sản xuất thêm 39 ống kính dùng thấu kính fluorite kể từ FL-F300mm
Vì sao fluorite trở thành vật liệu ống kính
- Một trong những vật liệu hỗ trợ chất lượng hình ảnh cao của ống kính Canon là fluorite, tức dạng tinh thể của calcium fluoride
- Khi dùng cùng thấu kính thủy tinh, nó có thể giảm quang sai sắc xuống mức rất thấp
- Fluorite tự nhiên có kích thước nhỏ nên chỉ phù hợp với các thiết bị quang học cỡ nhỏ như vật kính kính hiển vi
- Để ứng dụng cho ống kính nhiếp ảnh, Canon đã phát triển công nghệ tạo tinh thể fluorite nhân tạo cỡ lớn, độ tinh khiết cao từ quặng fluorit
- FL-F300mm f/5.6, ra mắt vào tháng 5/1969, là ống kính tele tiêu dùng đầu tiên trên thế giới sử dụng thấu kính fluorite
Quang sai sắc và nguyên lý hiệu chỉnh
- Quang sai sắc có thể xuất hiện dưới dạng viền màu ở đường biên của chủ thể hoặc khiến toàn bộ hình ảnh bị mờ
- Khi ánh sáng đi qua bề mặt thủy tinh, các bước sóng khác nhau như đỏ, lục, lam bị khúc xạ theo những góc khác nhau, làm vị trí tiêu điểm của từng màu khác nhau
- Thông thường, quang sai sắc được hiệu chỉnh bằng tổ hợp thấu kính lõm và thấu kính lồi làm khúc xạ ánh sáng theo hai hướng ngược nhau
- Tuy nhiên, chỉ với kính quang học thông thường thì không thể loại bỏ quang sai sắc của mọi bước sóng, nên quang sai sắc dư vẫn còn ở một số bước sóng nhất định
- Vì mỗi loại kính quang học có chiết suất theo bước sóng khác nhau, nên việc giảm quang sai sắc dư chỉ bằng tổ hợp và đặc tính của kính vẫn có giới hạn
Đặc tính quang học của fluorite
- Fluorite là vật liệu khác biệt căn bản với kính quang học truyền thống, nên khi kết hợp với kính có thể hiệu chỉnh quang sai sắc hiệu quả hơn
- Hiệu quả này đặc biệt lớn ở ống kính tele, nơi tiêu cự dài làm quang sai sắc tăng lên
- Thấu kính fluorite của Canon dùng fluorite tự nhiên làm nguyên liệu và có đặc tính chiết suất thấp, tán sắc thấp mà thấu kính thủy tinh khó đạt được
- Fluorite thể hiện xu hướng tán sắc riêng phần bất thường độc đáo
- Từ bước sóng đỏ đến lục, nó tán sắc theo xu hướng giống kính
- Từ bước sóng lục đến lam, nó tán sắc mạnh hơn kính
- Khi dùng cùng thấu kính fluorite lồi và thấu kính lõm bằng kính tán sắc cao, có thể loại bỏ quang sai sắc dư để tạo ra hình ảnh sắc nét, chất lượng cao
Sự khác biệt giữa khúc xạ và tán sắc
- Khúc xạ là hiện tượng ánh sáng đổi hướng khi đi qua bề mặt của vật liệu như thủy tinh
- Mức độ thay đổi hướng này được gọi là chiết suất
- Vì chiết suất thay đổi theo thành phần màu của ánh sáng, tức theo bước sóng, nên mỗi màu sẽ bị bẻ cong theo hướng khác nhau
- Hiện tượng đó là tán sắc màu
- Ở kính quang học, tán sắc xảy ra theo một tỷ lệ nhất định bất kể bước sóng, nhưng ở fluorite, tỷ lệ tán sắc thay đổi theo từng bước sóng; điều này được gọi là tán sắc riêng phần bất thường
Canon F Project và sản xuất tinh thể nhân tạo
- Nguồn gốc của ống kính fluorite nằm ở Canon F Project, bắt đầu vào tháng 8/1966
- Các nhà phát triển ống kính của Canon cho rằng để tạo ra ống kính vượt trội hơn các ống kính hiện có, trước tiên cần tạo ra vật liệu mới
- Thách thức cốt lõi trong sản xuất tinh thể fluorite nhân tạo là kết tinh
- Kính là khái niệm chỉ trạng thái vật chất; vì là vô định hình nên các nguyên tử cố định ở vị trí ngẫu nhiên và khi nung chảy có thể gia công thành hình dạng khác
- Ngược lại, fluorite là vật liệu tinh thể, nên phải được kết tinh với các nguyên tử sắp xếp theo cấu trúc nhất định
- Sau khi nghiền và tinh chế fluorite tự nhiên, việc tái tạo chính xác cấu trúc nguyên tử rồi kết tinh lại ở kích thước đủ lớn để dùng cho ống kính máy ảnh gần như là điều bất khả thi
- Các nhà phát triển cần thiết lập môi trường chân không điều khiển chính xác duy trì tối thiểu 1.000℃ và thiết kế thiết bị sản xuất nhân tạo các tinh thể lớn, độ tinh khiết cao
- Hai năm sau khi F Project bắt đầu, vào năm 1968, Canon đã thành công trong việc tạo ra tinh thể fluorite nhân tạo đủ lớn để dùng cho ống kính máy ảnh
Đánh bóng và thương mại hóa
- Một thách thức khác trong sản xuất thấu kính fluorite là đánh bóng
- Fluorite mềm và tinh tế hơn kính, nên phương pháp dùng để đánh bóng kính không phù hợp
- Canon đã phát triển công nghệ đánh bóng chuyên dụng cho fluorite, cần thời gian dài gấp tối đa 4 lần so với kính quang học thông thường
- Công nghệ này được thương mại hóa vào tháng 5/1969
- FL-F300mm f/5.6, sản phẩm đầu tiên ứng dụng thấu kính fluorite, được đánh giá cao nhờ hình ảnh sống động và độ tương phản cao, đồng thời được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực chuyên nghiệp như ảnh báo chí
- Sau đó, nhờ cải tiến công nghệ chân không nhiệt độ cao, điều khiển nhiệt độ và đánh bóng, ngày càng nhiều ống kính được ứng dụng thấu kính fluorite
Quy trình sản xuất thấu kính fluorite
- Nguyên liệu: nguyên liệu của thấu kính fluorite là quặng fluorit tự nhiên
- Nghiền và tinh chế: nghiền nguyên liệu fluorit, loại bỏ tạp chất rồi cho vào nồi nấu bằng graphite khó nóng chảy
- Kết tinh: đặt nồi nấu vào thiết bị nuôi tinh thể có bộ gia nhiệt phía trên và đun tới 1.400℃
- Sau khi nguyên liệu fluorite nóng chảy, hạ nồi nấu từ từ để quá trình kết tinh diễn ra từ đáy nồi lên
- Ủ nhiệt: là công đoạn loại bỏ biến dạng bên trong tinh thể
- Gia nhiệt ở mức cao nhưng không làm tinh thể nóng chảy, rồi làm nguội chậm về nhiệt độ phòng trong nhiều tuần để loại bỏ biến dạng có thể dẫn đến nứt vỡ
- Cắt tỉa và gia công thô: cắt bỏ phần không cần thiết trên bề mặt tinh thể, gia công thô đến kích thước cần thiết rồi kiểm tra các bất thường bên trong
- Mài: mài mặt trên và dưới của tinh thể thành dạng cầu trông như kính phủ sương
- Đánh bóng: dùng viên đánh bóng đã đông cứng để đánh bề mặt đến trạng thái bán trong suốt và đúng kích thước quy định, sau đó dùng chất đánh bóng đặc biệt để loại bỏ các vết xước siêu nhỏ
- Lắng đọng: trong điều kiện chân không cao ở mức từ 1 phần triệu đến 1 phần trăm triệu áp suất khí quyển, cho vật liệu phủ bay hơi nhiệt để tạo màng mỏng trên thấu kính đã đánh bóng
- Kiểm tra hoàn thiện: kỹ thuật viên lành nghề kiểm tra độ tinh khiết bằng giao thoa kế, và chỉ những thấu kính đạt kiểm tra mới được chuyển sang công đoạn lắp ráp ống kính
Các ống kính áp dụng và nhóm người dùng
- Tính đến tháng 5/2021, Canon đã sản xuất thêm 39 ống kính sử dụng thấu kính fluorite kể từ FL-F300mm
- Thấu kính fluorite không chỉ giúp hiệu chỉnh quang sai sắc mà còn góp phần giảm kích thước và trọng lượng sản phẩm
- Vì đặc tính này, nó được sử dụng tích cực trong các ống kính tele cỡ lớn
- Ống kính fluorite được dùng bởi các nhiếp ảnh gia yêu cầu chất lượng hình ảnh cao ở tiêu cự siêu tele
- Nhiếp ảnh gia thể thao chuyên nghiệp
- Phóng viên ảnh
- Người đam mê chụp chim hoang dã, tàu hỏa, máy bay
- Các ống kính ra mắt năm 2021 gồm RF400mm F2.8 L IS USM và RF600mm F4 L IS USM, mỗi mẫu sử dụng 2 thấu kính fluorite
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Vì tôi vẫn chưa thấy bản tóm tắt nào ưng ý, xin thử tóm lại: chiết suất của vật liệu thường không phải là một giá trị cố định quanh 1,5, mà thay đổi theo bước sóng
Nhiễu xạ, giống như giao thoa lượng tử, được tăng cường theo một số hướng và bị triệt tiêu ở những hướng khác, nên đồ thị bước sóng–chiết suất trở thành một đường cong giảm đơn điệu gần giống hàm mũ/tiệm cận khi đi từ tử ngoại sang hồng ngoại
Vì vậy, thấu kính lồi có độ phóng đại cao hơn dự định ở màu xanh lam, cũng cao ở màu xanh lục, ổn ở màu đỏ, và nói chặt chẽ thì chỉ đúng ở màu vàng của hơi natri, tạo ra ảnh có quang sai với màu lệch trên mặt phẳng tiêu
Để hiệu chỉnh điều này, người ta kết hợp thấu kính lồi/lõm làm từ các thành phần có tốc độ giảm chiết suất khác nhau, như Schott BK7 và F2, sao cho công suất khúc xạ dương quá mức của màu xanh lam ở thấu kính lồi đầu tiên bị triệt tiêu bởi công suất khúc xạ âm quá mức của màu xanh lam ở thấu kính lõm theo sau
Nếu kéo dài chuỗi thấu kính hơn nữa, có thể hiệu chỉnh thêm bao nhiêu bước sóng, tác dụng phụ và các lỗi khác tùy muốn
Trong bối cảnh này, lý do fluorit (CaF2) quan trọng là nó thể hiện “tán sắc bất thường” với đồ thị bước sóng–chiết suất gần như phẳng, nhờ đó gom các màu trên gần như toàn bộ vùng ánh sáng khả kiến vào gần cùng một điểm và có thể bỏ qua nhiều thấu kính hiệu chỉnh
Tuy nhiên, việc sản xuất hàng loạt các tinh thể canxi florua trong suốt về mặt quang học ở kích thước dùng cho máy ảnh là khó, và là lĩnh vực Canon đã theo đuổi trong nhiều thập kỷ
https://en.wikipedia.org/wiki/Folk_etymology
https://en.wiktionary.org/wiki/aberro#Latin
Vấn đề tăng trưởng tinh thể đã được giải quyết từ thập niên 1960 và hiện nay là công nghệ phổ biến
Fluorit cũng được dùng trong ống kính Fuji, còn Nikon/Sony cũng có kính đặc biệt riêng để xử lý cùng vấn đề
Chiết suất không phải là góc, mà là giá trị có thể tính từ góc tới và góc khúc xạ: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Snell%27s_law
Thêm nữa, chiết suất có thể phụ thuộc không chỉ vào bước sóng mà còn vào phân cực của ánh sáng, và điều này gây ra lưỡng chiết: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Birefringence
Tán sắc bất thường thường được gọi là anomalous dispersion, là trường hợp chiết suất không giảm khi bước sóng dài hơn như tán sắc bình thường, mà ngược lại tăng lên: https://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_(optics)#Material_dispersion_in_optics
Nếu có vật liệu không tán sắc, chỉ cần làm thấu kính từ vật liệu đó là có thể tránh sắc sai, nhưng thực tế không có, nên phải kết hợp tán sắc của các vật liệu khác nhau để triệt tiêu lẫn nhau
Fluorit không thể hiện tán sắc bất thường trong vùng ánh sáng khả kiến, mà có độ tán sắc thấp
Có vẻ Canon đã sản xuất hàng loạt thành công các tinh thể canxi florua kích thước dùng cho máy ảnh từ thập niên 1960, và các công ty khác cũng vậy
Theo https://en.wikipedia.org/wiki/Fluorite, canxi florua trong suốt ở vùng hồng ngoại và tử ngoại, có sự thay đổi chiết suất theo bước sóng rất nhỏ nên thường được dùng làm vật liệu cửa sổ trong phòng thí nghiệm; Canon và các hãng khác đã dùng tinh thể canxi florua tổng hợp nuôi cấy trong ống kính để hỗ trợ thiết kế apochromatic và giảm tán sắc quang học
Ngoài ra sodium, fluorite, calcium, fluoride không phải là tên thương hiệu hay danh từ riêng, nên trong tiếng Anh không nên viết hoa như tiếng Đức
Khi tìm một lời giải thích dễ hiểu về vì sao tán sắc lại quan trọng, bài này đã giúp ích: https://www.targettamers.com/guides/apochromatic-lenses/
Khác với ống kính achromatic chỉ tối ưu cho hai bước sóng, ống kính apochromatic được tối ưu cho ba bước sóng
Ngày xưa việc tính toán được làm bằng tay; bản thân điều đó không hẳn là quá ghê gớm, nhưng việc vẫn tạo ra được các thiết kế ống kính xuất sắc như vậy thật đáng kinh ngạc
Máy tính ngày nay tối ưu rất nhanh, nhưng các phép tính phụ thuộc vào các tính chất vật lý thực tế của vật liệu thủy tinh, và những tính chất đó cũng kéo theo khác biệt về chi phí, độ bền, v.v.
Vì vậy máy tính không thể tùy ý tối ưu trên một dải chiết suất/tán sắc liên tục, mà chỉ có thể xử lý các vật liệu rời rạc có thật do nhà sản xuất thủy tinh lập danh mục và nhà thiết kế chỉ định trong chương trình
Fluorine cũng có những đặc tính đặc biệt khi dùng làm lớp phủ: https://www.digitalcameraworld.com/features/this-is-why-your-camera-lens-needs-a-fluorine-coating
Mục đích là giảm độ chính xác cần thiết khi lắp ráp, để có thể đưa các phần tử vào ống kính và xuất xưởng gần như không cần hiệu chỉnh
Điều này đặc biệt được dùng nhiều ở các ống kính kit nhạy cảm về giá
Với phim đen trắng toàn sắc thì thường cũng thỏa đáng, nhưng trên phim màu, sắc sai bắt đầu lộ ra
Ống kính apochromatic được hiệu chỉnh cho xanh lam, xanh lục và đỏ
Cũng có thể có những ống kính hiệu chỉnh cho phổ rộng hơn bao gồm cả tử ngoại và hồng ngoại; Nikon từng làm các ống kính như UV 105mm f4.5 cho mục đích kỹ thuật/khoa học
Sắc sai có hai loại và cả hai đều sinh ra từ tán sắc
Sắc sai dọc trục là trường hợp mỗi bước sóng có tiêu cự khác nhau, khiến không thể lấy nét hoàn hảo. Nếu lấy nét vào màu xanh lục thì màu đỏ và xanh lam sẽ lệch nét; nó ảnh hưởng đến toàn bộ ảnh và rất khó sửa bằng hậu kỳ
Sắc sai ngang là trường hợp độ phóng đại thay đổi theo bước sóng, nên không tạo ra một hình ảnh duy nhất. Ảnh màu xanh lam hơi lớn hơn xanh lục, còn xanh lục lớn hơn đỏ, nên hiện thành lem màu ở rìa và góc xa trục quang. Có thể hiệu chỉnh bằng thuật toán bằng cách thay đổi kích thước các ảnh con đỏ/xanh lam cho khớp với xanh lục
Tôi từng thấy những ống kính fractal và ống kính phức hợp rất kỳ lạ
Ống kính fluorite rất ấn tượng, nhưng chưa phải lợi thế quyết định cho đến khi bạn dùng độ phóng đại cao hoặc tiến sát giới hạn tốc độ của hệ thống
Khác biệt thật sự lộ ra khi kết hợp với chống rung VR, đạt lợi thế tốc độ màn trập từ 4 stop trở lên
Khi chủ thể sắc nét đến mức đó, sắc sai sẽ trở nên rất rõ, hoặc nhờ fluorite mà không bị như vậy
Điều thú vị là các công cụ chỉnh sửa ảnh hiện đại đều hiệu chỉnh bằng phần mềm cả các hiệu ứng ống kính như tối góc, méo pincushion lẫn sắc sai
So với thời tôi bắt đầu với Nikkor 70-210 f/4 và phim vào khoảng năm 1989, những bức ảnh có thể chụp được ngày nay thật đáng kinh ngạc
Cá nhân tôi, vấn đề thật sự là có quá nhiều tấm đẹp đến mức làm mình sáng mắt, nên việc khó là lọc xuống một số lượng có thể tiêu hóa được
Trẻ con ngày nay có thể chẳng thấy ấn tượng gì, nhưng khối lượng kỹ thuật khổng lồ nằm trong công nghệ nhiếp ảnh khiến tôi thấy khiêm nhường
Chỉ cần chụp RAW thì việc tự động hiệu chỉnh trong hậu kỳ là chuyện nhỏ
Vì vậy chúng chủ yếu xuất hiện trong các ống kính tiêu cự dài cỡ lớn, nơi kích thước và trọng lượng thật sự trở thành gánh nặng
Tôi có một ống kính FD 300/2.8 S.S.C. Fluorite ra đời năm 1975, và nó thật sự là một ống kính tuyệt vời
Ngay cả mở tối đa f/2.8, ảnh vẫn sắc nét tới tận góc và rất xuất sắc cho chụp thiên văn
Chỉ với một khung hình có thể ghi lại Tinh vân Orion, Tinh vân Đầu Ngựa và cả chi tiết các nhánh xoắn của Thiên hà Andromeda
Nó cũng rất tuyệt cho chân dung ngoài trời và xóa phông nền mượt như kem, nhưng bạn sẽ phải đứng xa đến mức muốn nói chuyện với mẫu thì gần như cần gọi loa ngoài
Giá niêm yết khi đó là 420000 yên, tương đương 5364 đô la theo giá trị ngày nay, còn tôi mua cũ với giá 400 đô la
Giá ống kính ngàm FD khi đó đã giảm mạnh, vì khoảng cách flange quá ngắn nên không thể chuyển ngàm sang DSLR
Cuối cùng tôi đã tháo toàn bộ phần phía sau ống kính và gia công ngàm chuyển đổi để dùng được trên DSLR. Vòng adapter thì không được vì sẽ làm tăng độ dày
Sau khi mirrorless xuất hiện, ống kính FD lại có thể dùng lại chỉ với vòng adapter đơn giản, nên giá đồ cũ đã tăng trở lại
Dù vậy, nếu so hiệu năng quang học với ống kính tự động lấy nét hiện đại cùng hạng, nó vẫn có hiệu quả chi phí tuyệt vời. Ống kính của tôi hiện trên eBay khoảng 600~1000 đô la, còn Sony 300/2.8 GM mới là 6000 đô la
Nếu đang tìm một ống kính tele khẩu lớn tốc độ cao và chấp nhận lấy nét tay, tôi rất khuyên dùng các ống kính FD có phần tử fluorite
Tôi mua với giá 750 đô la, nên đó cũng là một món bargain đáng kinh ngạc
Tuy nhiên, vì công dụng chính của tele khẩu lớn là thể thao và động vật hoang dã, tự động lấy nét nhanh là tính năng mang tính quyết định
Hơn nữa, tối ưu bằng máy tính hiện đại đã giảm đáng kể trọng lượng ống kính, cải thiện phân bổ trọng lượng và còn cho chất lượng ảnh không chê vào đâu được, nên với nhiều người mức giá 6000 đô la là hoàn toàn hợp lý
Tôi không biết là Canon dùng thành phần fluorite
Đúng là mỗi ngày học được một điều, thú vị thật
Ống kính tele của Canon còn có cả thành phần holographic; khoảng năm 1990, tôi từng nghe một bài giảng của một nhà thiết kế ống kính giải thích một cách thông minh dùng một cặp bậc nhiễu xạ (n và n+1) để hiệu chỉnh lẫn nhau
Nhờ vậy, ngoài thủy tinh và fluorite, người ta còn có thể dùng tán sắc nhiễu xạ để hiệu chỉnh màu mà không tạo ra stray light (bóng ma) do các bậc nhiễu xạ không mong muốn
Những ống kính như vậy là tác phẩm nghệ thuật
Gần đây tôi mới biết các thành phần quang học trong ống kính ngày nay không chỉ là “thủy tinh thường”, mà thường còn gồm cả thành phần nhựa được thiết kế đặc biệt
Video “Canon lens TEARDOWN! What's INSIDE a new lens?” của Gordon Laing: https://youtube.com/watch?v=YH5_nVRWHZ0
Cũng có bài tháo rời như thế này: https://www.lensrentals.com/blog/2021/01/the-secret-of-the-broken-element-a-canon-rf-100-500mm-f4-7-7-1-teardown/
Thành phần thấu kính phi cầu sao chép được tạo bằng cách dùng khuôn bề mặt phi cầu và nhựa đóng rắn bằng tia cực tím để hình thành một lớp bề mặt phi cầu trên thấu kính thủy tinh hình cầu
Tôi đã kỳ vọng bài viết giải thích vì sao fluorite giảm sắc sai, nhưng tiếc là chỉ nói “đúng là vậy” chứ không đi sâu vào lý do
Ban đầu tôi tưởng có lẽ do chiết suất khớp tốt, nhưng nó gần như giống thủy tinh
Ứng viên có vẻ hợp lý nhất mà tôi tìm được đến nay là tán sắc vận tốc nhóm ngược nhau, nhưng nếu tôi hiểu điều đó nghĩa là gì thì có lẽ đã giải thích được rồi
Nếu chỉ dùng cùng một loại thủy tinh, bộ tối ưu hóa khó tìm được nghiệm hiệu chỉnh sắc sai trên toàn phổ
Chẳng hạn, chỉnh để sửa quang sai màu xanh lá thì màu xanh lam lại hỏng
Nhưng nếu dùng vật liệu có kiểu tán sắc khác như fluorite, bộ tối ưu hóa có thêm bậc tự do, nhờ đó kiểm soát quang sai theo từng màu độc lập hơn và tạo ra ống kính có hiệu năng tốt
Fluorite có tổng tán sắc thấp nên ít quang sai, đồng thời hình dạng đường cong tán sắc của nó độc đáo nên có thêm dư địa điều khiển
Các loại thủy tinh thông thường nhìn chung có đường cong tán sắc tương tự nhau, còn hình dạng đường cong kỳ lạ của fluorite cung cấp thêm một đòn bẩy cho hàm tối ưu hóa
Phần giải thích là như sau. Nếu chỉ có các loại thủy tinh nằm trên “đường thủy tinh”, có thể tạo thấu kính có tiêu cự giống nhau ở hai bước sóng, nhưng khó làm ở ba bước sóng; cần vật liệu lệch khỏi đường thủy tinh, và một trong số đó là calci fluoride
Một số loại nhựa như acrylic hoặc polystyrene cũng có thể dùng, nhưng chúng có các vấn đề riêng như giãn nở nhiệt
Tiêu cự giống nhau ở hai bước sóng nghĩa là đồ thị tiêu cự theo bước sóng xấp xỉ một parabol, còn nếu giống nhau ở ba bước sóng thì đồ thị giống một đường bậc ba
Thủy tinh phải kinh tế, dễ mài bóng, trong suốt, ổn định về hóa học, không bị ố và bền về cơ học
Các loại thủy tinh “ngoại lai” có đặc tính khúc xạ cực đoan càng có xu hướng có tính chất vật lý tổng thể kém hơn, nên đây không phải là một bài toán thiết kế dễ
Nhờ tán sắc riêng phần, nó tạo thêm một bậc tự do
Nội dung là: “Các bước sóng đỏ-xanh lá tán sắc theo xu hướng giống thủy tinh, nhưng các bước sóng xanh lá-xanh lam tán sắc nhiều hơn thủy tinh. Vì vậy, nếu dùng thành phần thấu kính fluorite lồi cùng với thấu kính lõm bằng thủy tinh tán sắc cao, sắc sai dư sẽ được loại bỏ”
Super UD và UD từ lâu đã là một trong những chuẩn mực gần như tiêu chuẩn của giới ống kính, và fluorite đóng vai trò lớn trong đó
Bài đọc thêm khá hay: https://www.canon-europe.com/pro/infobank/fluorite-aspherical-ud-lenses/
Tôi tưởng đây là chuyện về tròng kính mắt, tiếc thật
Trong vài năm đeo kính, tôi không mấy để ý đến sắc sai, nhưng sau khi bắt đầu đeo kính áp tròng rồi quay lại dùng kính mắt thì thấy rất rõ, đặc biệt ở vùng rìa tròng kính
Xét về biến dạng, để tiến gần chất lượng hình ảnh của kính áp tròng thì tròng kính mắt cũng phải có chất lượng khá cao
Tôi không hiểu lắm vì sao không cứ hiệu chỉnh bằng phần mềm sắc sai
Nếu biết ảnh đỏ, xanh lá, xanh lam có vị trí lấy nét và kích thước hơi khác nhau thì có vẻ dễ sửa
Với cảnh tĩnh, chỉ cần chụp 3 ảnh lấy nét theo từng màu rồi chỉnh lại kích thước cho khớp nhau là được
Với cảnh chuyển động thì toán học sẽ phức tạp hơn, nhưng dù vậy lẽ ra vẫn sửa được phần lớn vấn đề
Vấn đề thật sự là ánh sáng có bước sóng nằm giữa các màu khác nhau, như “màu vàng”
Giải pháp hoàn hảo chỉ có thể là mỗi pixel trở thành một máy quang phổ, và với cảm biến bandgap biến thiên thì điều đó có vẻ cũng khả thi
Nhiều công cụ có cơ sở dữ liệu ống kính khớp với dữ liệu EXIF của ống kính dùng khi chụp, giúp tự động điều chỉnh ảnh ở mức phù hợp
Sắc sai làm giảm độ phân giải không gian