Что означает «Фокус на плоском поле»?

Question

Глядя на объективы, в частности на макро-объективы sigma, я заметил, что у них есть элемент передней линзы "Flat Field". Что это значит? А чем он отличается от нормы?

Answer 1

Норма - это искривленное поле.

Когда объектив сфокусирован на плоском объекте, световые лучи от объекта будут сходиться на некотором расстоянии за объективом в фокусной точке. Лучи из разных точек на объекте - сверху, снизу, слева, справа - будут сходиться в разных точках на другой стороне линзы, эти точки фокусировки вместе составляют фокальную плоскость.

Дело в том, что фокальная плоскость для нормальной линзы изогнута, как на этой иллюстрации из википедии:

Вертикальная черная линия справа обозначает плоский датчик, дуга - плоскость фокусировки. Источник .

Комбинируя изогнутую плоскость фокусировки и плоский датчик, мы получаем, что вы не можете сфокусировать края и центр одновременно.

Объектив с «плоским полем» пытается компенсировать так, чтобы фокальная плоскость стала плоской, а не нормальной формой аквариума.

Для обычных объективов, объектов и рабочих расстояний искривленное поле может не иметь большого значения, поскольку у нас достаточно степеней свободы, чтобы покрыть разницу.

Но на макро расстояниях DOF очень неглубокий, поэтому разница становится заметной. Усугубляя проблему, макрообъективы исторически использовались в основном для воспроизведения плоских объектов, таких как штампы или документы, поэтому критическое значение было иметь целое изображение.

И именно поэтому вы в основном увидите фокусировку на плоском поле на макрообъективах, потому что преимущества в основном на макро расстояниях перевешивают затраты.

Answer 2

Если у вас есть плоский лист бумаги с линиями сетки на нем, расположите его так, чтобы он был параллелен датчику (перпендикулярно объективу), и сфокусируйтесь на центре изображения, большинство объективов будут показывать «мягкие» углы , Степень, в которой они мягкие или острые, является мерой качества, но большинство из них будут в некоторой степени мягкими.

Макрообъективы имеют тенденцию быть простыми, и поскольку фокусное расстояние фиксировано, это дает производителям возможность создавать «плоское» поле. Вероятно, он не совсем плоский, но просто плоский. Может быть какая-то другая причина, в частности связанная с макросниманием линзы, почему макро-простые числа более простые, чем другие простые, но я бы не знал об этом. Статья, на которую ссылается Джон Каван, может иметь ответ на этот вопрос:

Кривизна поля очень редко полностью исключается, но часто бывает трудно определить кривизну края с большинством скорректированных по плану целей, и она не проявляется на микрофотографиях. Этот артефакт является более серьезным при небольшом увеличении и может быть серьезной проблемой со стереомикроскопами, где кажущаяся кривизна восток-запад вызвана главным образом стереоуглом или наклоном путей двойного луча относительно плоского объекта.

Я понимаю первую часть (более заметную при небольшом увеличении), но объяснение этому мне не под силу.