Geschiedenis lensconstructie


Fotografie » TechTalk » Fysica » Lensconstructie (historiek) » Telecentrische lenzen

Inleiding: lens theorie, dan volgt de evolutie van de lensconstructie met als laatste de retrofocus en telephoto. We eindigen met de telecentrische lenzen.


Het gevoelig element van ieder pixel zit in een verzakking van de sensoroppervlakte

Bij digitale fototoestellen is het van belang dat de lichtstralen de sensor zo evenwijdig mogelijk raken, want voor iedere gevoelig element (fotodiode) is er een microlens geplaatst.

De lenzen van het Four Thirds systeem zijn ontworpen in het digitaal tijdperk en zijn van nature "telecentric". De mount is evengroot als de sensor en de lichtstralen kunnen de sensor nagenoeg evenwijdig raken. Ook andere fabrikanten passen een dergelijk systeem toe op hun betere lenzen, maar het Four Thirds systeem is volledig nieuw en speciaal ontwikkeld voor digitale sensoren en hun eigenaardigeden.

Het Canon EF systeem (dat het oudste systeem is) is nooit ontwikkeld geweest voor de digitale sensoren (die bestonden nog niet in 1987) en heeft een sensor die groter is dan de montagering.

Voordelen van de telecentrische constructie:

Vignetering in de hoeken omdat de microlenzen het licht niet perfekt naar de fotodiode kan sturen.
Sensoren die uitgerust met microlenzen (paars op de afbeelding) zijn gevoeliger voor vignetering: las de lichtstralen de sensoroppervlakte niet loodrecht raken wordt een deel van het licht buiten de gevoelige zone geconcentreerd.

Het is natuurlijk zo dat de optiek enkel telecentrische eigenschappen moet vertonen aan sensorkant. Telecentriciteit wordt bereikt door een telephoto constructie aan sensorkant (je kan het goed zien op de afbeelding rechts).

Optieken met telecentrische eigenschappen aan objectkant worden toegepast bij camera's die gebruikt worden bij produktieprocessen. Een object dat op een transportband beweegt ziet er altijd evengroot uit, ongeacht of het object dichter of verder van de camera is gelegen.


Er is een hele weg afgelegd van de enkelvoudige meniscus lens van begin vorige eeuw tot de ingewikkelde lensconstrukties die tegenwoordig toegepast worden. Als je verder de lenzen van fabrikanten analyseert, dan zal je merken dat er afgeweken wordt van de stricte indeling die hier gegeven wordt: het is bijvoorbeeld mogelijk lenzen uit een dubbele gauss systeem met elkaar te combineren (met een zeer lichte kwaliteitsvermindering tot gevolg), maar de hele lensconstruktie is zodanig geoptimaliseerd dat de fouten elkaar opheffen.

De formules voor het berekenen van de brandpuntafstand zijn al lang niet meer van toepassing bij dergelijke complexe construkties. Het doorrekenen van een optiek (raytracing) duurt dagen op een supercomputer: iedere individuele lens heeft vijf "vrijheidsgraden": positie, kromming van de voorzijde en achterzijde, dikte en brekingsindex van het glas. Het is dan ook niet verwonderlijk dat ieder fabrikant gaat kijken bij de concurrent bij het lanceren van een nieuwe lens. Daarom hebben Canon en Nikon allebei een kitlens 18-55mm en een top level 70-200mm-lens. Wie van wie afgekeken heeft weet ik niet.

VIII telecentrische lenzen


Four Thirds: kleine sensor en grote mount vs.
de relatief grote sensor van de klassieke merken

Paginas die volgens Google je zouden kunnen interesseren