Апохромат , или апохроматическая линза ( apo ), — это фотографическая или другая линза , которая имеет лучшую коррекцию хроматической и сферической аберрации , чем гораздо более распространённые ахроматические линзы.
Префикс апо- происходит от греческого предлога ἀπό- , означающего «свободный от» или «вдали от».
Хроматическая аберрация — это явление фокусировки разных цветов на разных расстояниях от объектива. В фотографии хроматическая аберрация приводит к мягким общим изображениям и цветной окантовке на высококонтрастных краях, как на границе между черным и белым. Астрономы сталкиваются с похожими проблемами, особенно с телескопами , которые используют линзы вместо зеркал . Ахроматические линзы корректируются для фокусировки двух длин волн в одной плоскости — обычно красного (~0,590 мкм ) и синего (~0,495 мкм ). Апохроматические линзы предназначены для фокусировки трех цветов в одной плоскости — обычно красного (~0,620 мкм ) , зеленого (~0,530 мкм ) и синего (~0,465 мкм ). [1] Остаточная цветовая ошибка (вторичный спектр) может быть на порядок меньше, чем для ахроматической линзы с эквивалентной апертурой и фокусным расстоянием. Апохроматы также корректируют сферическую аберрацию на двух длинах волн, а не на одной, как в ахроматах.
Телескопические объективы для широкополосной цифровой съемки в астрономии должны иметь апохроматическую коррекцию, поскольку оптическая чувствительность типичных ПЗС-матриц может простираться от ультрафиолетового через видимый спектр и в ближний инфракрасный диапазон длин волн. Апохроматические объективы для астрофотографии в диапазоне апертуры 60–150 мм были разработаны и представлены на рынке несколькими фирмами с фокусными отношениями отж /5кж /7. При правильной фокусировке и управлении во время экспозиции эти апохроматические объективы способны создавать максимально резкие широкоугольные астрофотографии, которые оптически возможны для данных размеров апертуры.
Графические художественные (копировальные) камеры обычно используют апохроматические объективы для максимально резкого изображения. Классические апохроматические объективы для камер обычно имеют максимальную апертуру, ограниченную примернож /9. В последнее время появились более светосильные апохроматические объективы для среднеформатных, цифровых и 35-мм камер.
Апохроматические конструкции требуют оптических стекол со специальными дисперсионными свойствами для достижения трехцветных пересечений. Обычно это достигается с помощью дорогостоящих флуоро- кроун стекол , аномальных флинт стекол и даже оптически прозрачных жидкостей с весьма необычными дисперсионными свойствами в тонких пространствах между стеклянными элементами. Температурная зависимость показателя преломления и дисперсии стекла и жидкости должна учитываться при проектировании апохромата, чтобы гарантировать хорошие оптические характеристики в разумных температурных диапазонах с незначительной перефокусировкой. В некоторых случаях возможны апохроматические конструкции без аномальных дисперсионных стекол.
Независимые тесты могут быть использованы для демонстрации того, что обозначение «APO» довольно свободно используется некоторыми производителями фотографических объективов для описания точности цветопередачи их объективов, поскольку сопоставимые объективы показали превосходную точность цветопередачи, даже если они не имели обозначения «APO». [2] [3]
Кроме того, при рассмотрении конструкции объектива обозначение «APO» используется более консервативно в оптике, связанной с астрономией (например, телескопы) и микроскопией, чем в фотографии. Например, телескопы с маркировкой «APO» — это специализированные объективы с фиксированным фокусным расстоянием , оптимизированные для расстояний, подобных бесконечности, тогда как в фотографии даже некоторые относительно недорогие универсальные зум-объективы получают обозначение APO. [4]
Однако часто апохроматические линзы, используемые в хороших камерах, не называются апохроматами, вместо этого их можно просто назвать «флюоритовыми линзами», на основе материала с аномальной частичной дисперсией, который позволил им быть апохроматическими. Такие линзы стали доступны фотографам в 1969 году с телеобъективом Canon FL-F 300mm f/5.6. Флюорит имеет некоторые недостатки, например, уязвимость к резким перепадам температуры, и поэтому были предприняты попытки использовать заменители, такие как фторфосфатные стекла, которые улучшают, но не полностью устраняют (по сравнению с обычным стеклом) эти недостатки.
