为什么红外光的焦点与可见光不同?


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出于同样的原因,根本会发生色差:当穿过相同的折射介质(如透镜元件)时,不同波长的光将以稍微不同的角度弯曲。在大多数设计良好的摄影镜头中,色差不会那么严重,因为该镜头已被设计为在各种可见光波长下对其进行校正,并且因为可见光谱的一端与另一端之间的波长差不像红外光谱和可见光谱中心的波长差。有些专业镜头是专门为较长波长的红外光而设计的(还有为较短波长的紫外光而设计的透镜),但它们主要用于本网站范围内所涉及的摄影类型以外的其他应用。对于大多数摄影师(业余爱好者或专业人士)而言,它们的价格也过高。

红外光需要在透镜中设置不同的焦点,因为红外光的波长之间的差异非常大,以至于透镜的折射特性将使透镜以不同的角度弯曲,而不是使可见光的各种波长发生弯曲。




就是说,如果您有钱花在镜头上,那么还有可用的超消色差镜头也可以校正到红外光。二手且便宜的您可能会得到低于$ 5,000的价格-最常见的是哈苏CFE(或V)支架。
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切线:由于使用反射镜进行大部分聚焦,因此折反射透镜的色差少得多。

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@MichaelClark在物理学中,您永远无法完全消除任何东西。这几乎是不言而喻的。但是,超级消色差镜将CA校正扩展到了红外线,因此其性能可可见波长媲美
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在此处输入图片说明理想的透镜会导致各种颜色的光束在距透镜相同距离处聚焦。这就是镜头在无限远处成像时的焦距(在人眼可以看到的∞处。当我们对比无限远处近的物体进行成像时,它们会聚焦在离镜头更远的地方。这就是为什么当聚焦在附近的物体上时,我们必须使相机镜头向前移动,使其远离胶卷或数字传感器,这是因为镜头折射光的能力有限(导致向内弯曲)。需要更长的距离来聚焦我们正在进行后聚焦(将远距镜头聚焦到投影图像上)。

当涉及到颜色时,透镜的折射能力有限的事实甚至更加复杂。实际上,每种颜色在距镜头不同距离处聚焦。比红色更靠近镜头的蓝色图像,以及绿色,黄色,橙色等占据中间位置。现在,颜色离镜头越远,该颜色的图像就越大。我们正在色差。因为红色图像稍大,蓝色图像最小,所以在对象周围会看到颜色条纹。换句话说,我们无法同时将相机聚焦在所有颜色上。

现在,凸透镜具有与凹透镜相反的色差。这一事实允许镜头制造商使用正负镜头元件的组合来构造相机镜头。同样,使用不同硬度的玻璃(密度)来构成镜筒中的透镜元件阵列。巧妙地使用不同的玻璃和透镜形状可以缓解但永远不会消除色差。红外聚焦距离透镜更远,然后其他颜色聚焦,而紫外线聚焦距离比透镜更接近透镜。可以对UV和IR进行优化的特殊透镜,但是保留给科学应用。大多数相机镜头都针对所有像差进行了高度校正,共有七个,您可以向上看。1.球面,2,昏迷,3。散光,4。场曲,5。畸变,6。纵向色度7。

同样,所有像差都可以减轻,但不能消除。

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