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Apocromático

La aberración cromática de una sola lente hace que diferentes longitudes de onda de luz tengan distancias focales diferentes.

Un apocromático , o lente apocromática ( apo ), es una lente fotográfica o de otro tipo que tiene una mejor corrección de la aberración cromática y esférica que las lentes acromáticas mucho más comunes .

El prefijo apo- proviene de la preposición griega ἀπό- , que significa libre de o lejos de.

Explicación

La aberración cromática es el fenómeno por el cual diferentes colores se enfocan a diferentes distancias de una lente. En fotografía, la aberración cromática produce imágenes generales suaves y franjas de color en los bordes de alto contraste, como un borde entre el blanco y el negro. Los astrónomos enfrentan problemas similares, particularmente con telescopios que usan lentes en lugar de espejos . Las lentes acromáticas se corrigen para enfocar dos longitudes de onda en el mismo plano: típicamente rojo (~0,590  μm ) y azul (~0,495  μm ). Las lentes apocromáticas están diseñadas para enfocar tres colores en el mismo plano: típicamente rojo (~0,620  μm ), verde (~0,530  μm ) y azul (~0,465  μm ). [1] El error de color residual (espectro secundario) puede ser hasta un orden de magnitud menor que para una lente acromática de apertura y distancia focal equivalentes. Los apocromáticos también se corrigen para la aberración esférica en dos longitudes de onda, en lugar de una como en un acromático.

La lente apocromática reúne tres colores en un plano focal común. Tenga en cuenta que esta lente está diseñada para astronomía, no para observación, ya que una de las longitudes de onda (~0,780  μm ) está en el infrarrojo cercano , fuera del espectro visible.

Los objetivos de telescopio para la obtención de imágenes digitales de banda ancha en astronomía deben tener corrección apocromática, ya que la sensibilidad óptica de los conjuntos de imágenes CCD típicos puede extenderse desde el ultravioleta hasta el espectro visible y el rango de longitud de onda del infrarrojo cercano . Varias empresas han desarrollado y comercializado lentes apocromáticas para astrofotografía en el rango de apertura de 60 a 150 mm, con relaciones focales que van desdef /5ay7. Enfocados y guiados adecuadamente durante la exposición, estos objetivos apocromáticos son capaces de producir las astrofotografías de campo amplio más nítidas ópticamente posibles para los tamaños de apertura dados.

Las cámaras de proceso de artes gráficas (copia) generalmente también utilizan lentes apocromáticas para obtener imágenes lo más nítidas posibles. Las lentes de las cámaras de proceso apocromático de diseño clásico generalmente tienen una apertura máxima limitada a aproximadamentey9. Más recientemente, se han producido lentes apocromáticas de mayor velocidad para cámaras de formato medio, digitales y de 35 mm.

Lente apocromática.svg
La lente apocromática generalmente consta de tres elementos que llevan la luz de tres colores distintos a un foco común.

Los diseños apocromáticos requieren vidrios ópticos con propiedades dispersivas especiales para lograr tres cruces de colores. Esto se logra generalmente utilizando costosos vidrios de corona fluorada , vidrios de sílex anormales e incluso líquidos ópticamente transparentes con propiedades dispersivas altamente inusuales en los espacios delgados entre los elementos de vidrio. La dependencia de la temperatura del índice de refracción y dispersión del vidrio y del líquido debe tenerse en cuenta durante el diseño apocromático para asegurar un buen rendimiento óptico en rangos de temperatura razonables con solo un ligero reenfoque. En algunos casos, son posibles diseños apocromáticos sin vidrios de dispersión anómala.

Uso en fotografía

Se pueden utilizar pruebas independientes para demostrar que algunos fabricantes de lentes fotográficas utilizan la designación "APO" de manera bastante vaga para describir la precisión del color de sus lentes, ya que lentes comparables han demostrado una precisión del color superior a pesar de que no llevaban la designación "APO". [2] [3]

Además, al considerar el diseño de lentes, la designación "APO" se utiliza de manera más conservadora en la óptica relacionada con la astronomía (por ejemplo, telescopios) y la microscopía que en la fotografía. Por ejemplo, los telescopios que están marcados como "APO" son lentes especializadas de distancia focal fija que están optimizadas para distancias similares al infinito, mientras que en fotografía, incluso ciertas lentes zoom de uso general de precio relativamente bajo reciben la designación APO. [4]

Sin embargo, a menudo las lentes apocromáticas que se utilizan en las cámaras de alta gama no se denominan apocromáticas, sino que se las puede llamar simplemente "lentes de fluorita", en base al material con dispersión parcial anómala que les permite ser apocromáticas. Estas lentes comenzaron a estar disponibles para los fotógrafos en 1969, con el teleobjetivo Canon FL-F 300 mm f/5,6. La fluorita tiene algunos inconvenientes, por ejemplo, la vulnerabilidad a los cambios repentinos de temperatura, por lo que se intentó utilizar sustitutos, como los vidrios de fluorofosfato, que mejoran, pero no eliminan por completo (en comparación con el vidrio común) estos inconvenientes.

Véase también

Error de enfoque para cuatro tipos de lentes, en el espectro visible e infrarrojo cercano.

Referencias

  1. ^ "¿Qué significan APO y apocromático?". stason.org . Preguntas frecuentes sobre lentes.
  2. ^ "Objetivo fotográfico de 300 mm f/2,8 con la designación "APO", probado para detectar aberración cromática". Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2015. Consultado el 28 de marzo de 2011 .
  3. ^ "Una lente fotográfica de 300 mm f/2.8 sin la designación "APO", probada para detectar aberración cromática". Archivado desde el original el 11 de septiembre de 2015. Consultado el 28 de marzo de 2011 .
  4. ^ "Un objetivo zoom fotográfico económico con la designación "APO"". Archivado desde el original el 10 de marzo de 2011. Consultado el 25 de marzo de 2011 .