A lente fotográfica é o que cria a mágica óptica de trazer uma imagem de assunto para focar no plano da imagem (que é o sensor de imagem ou o filme fotográfico na parte de trás da câmera). Ele refrata os raios de luz, os condensa e os focaliza. A lente fotográfica é responsável por toda a magia que acontece dentro de uma câmera.
Qual é o objetivo de uma lente 70-300 mm L...Qual é o objetivo de uma lente 70-300 mm e para que ela é usada?
Mas você sabia que a lente fotográfica é na verdade o total de vários elementos ópticos todos trabalhando em conjunto?
Os elementos de lente convexa e côncava são usados na fabricação de lentes fotográficas por vários motivos, incluindo redução de aberração, bem como função de lentes de telefoto e zoom. Em sua forma mais simples, uma lente fotográfica seria feita por uma única lente convexa.
Um dos principais componentes que fazem uma lente fotográfica (o tubo que estamos acostumados a ver) é o próprio elemento da lente, que refrata a luz e a converge ou diverge para formar uma imagem no plano da imagem. As lentes convexas convergem enquanto as lentes côncavas divergem os raios de luz.
A conexão convexa
Há uma conexão importante entre o olho humano e a câmera, que usa uma lente convexa para focar os objetos. E esse é o tema da nossa discussão hoje, se as lentes fotográficas usam uma lente convexa ou uma lente côncava.
Refração da luz
Mas antes de mergulharmos, precisamos entender algo e isso é que os raios de luz nem sempre viajam em linhas retas. Eles se dobram quando saem de um meio como ar e entram em outro como água ou vidro. Isso é conhecido como
Refração da luz . Esta é a razão pela qual as lentes fotográficas em seu design mais simples têm tantos problemas e precisam ser corrigidas para esses problemas.
Tipos de lentes
As lentes podem ser divididas em dois grandes grupos – lentes convexas e côncavas. Cada um deles tem suas propriedades. Ambos ajudam no funcionamento da lente fotográfica.
Lentes convexas
As lentes convexas são amplamente utilizadas em óculos graduados, bem como em lentes fotográficas. As lentes convexas tendem a ser mais grossas perto do meio da lente. Este é exatamente o oposto das lentes côncavas.
As lentes convexas tendem a refratar a luz que passa por elas e depois converge para um ponto atrás da lente, razão pela qual essas lentes são as mais procuradas para a fabricação de lentes fotográficas.
Outro uso de lentes convexas é a fabricação de óculos graduados para corrigir a hipermetropia. Este é um problema onde o sujeito pode ver objetos que estão próximos a eles. A lente convexa ajuda a formar a imagem na retina do olho.
Lentes côncavas
Como você acabou de ler na definição anterior, as lentes côncavas são exatamente o oposto das lentes convexas. Eles tendem a ser mais grossos para as bordas do quadro. O objetivo das lentes côncavas é refratar a luz para fora. Isso garante que os raios de luz “pareçam” se fundir em um ponto que está na frente da lente.
As lentes côncavas também são usadas para fabricar óculos graduados. Como a imagem é projetada para se fundir na frente da lente, elas são usadas como lentes para corrigir a miopia. Pessoas com miopia são incapazes de formar a imagem na retina na parte de trás do olho. Essas lentes corrigem esse problema.
Uso na fabricação de lentes fotográficas
As lentes convexas e côncavas são usadas na fabricação de lentes fotográficas. Vejamos alguns exemplos onde eles são usados.
A lente fotográfica mais simples
Na forma mais simples, uma lente fotográfica seria feita por uma única lente convexa. A luz que passa por essa lente convexa seria refratada.
Com uma lente convexa, a luz passa através da lente e é ligeiramente dobrada para dentro. Devido a este fenômeno, a imagem formada no plano da imagem está de cabeça para baixo. Lembre-se, como experimentamos com câmeras pinhole em nossa aula de física da escola? É o mesmo conceito.
No entanto, esse experimento simples raramente é usado em situações da vida real porque uma única lente esférica convexa é incapaz de produzir uma imagem perfeitamente focada no plano da imagem.
Por quê?
Porque a luz que viaja da borda da lente converge em um ponto focal diferente em comparação com a luz que viaja do centro da lente. Sim, isso acontece por causa da curvatura da lente esférica convexa e às vezes também depende da qualidade da lente que pode ter diferentes índices de refração em diferentes pontos.
O que você obtém como resultado é conhecido como aberração esférica.
De qualquer forma, isso deve ser corrigido na fotografia, caso contrário a imagem ficará estranha. E para corrigir este problema são usados elementos de lentes asféricas.
Lentes telefoto
As lentes telefoto são um exemplo clássico de como múltiplos
convexos e côncavos lentes são usadas para produzir uma lente óptica. Nas teleobjetivas, um elemento côncavo é colocado na frente. O trabalho desta lente é refratar a luz que vem através da lente. Este elemento côncavo é seguido por uma lente convexa. A lente convexa tornará os raios de luz paralelos. Com efeito, o objeto é ampliado.
Finalmente, há ainda outro elemento de lente côncava na parte de trás. Este elemento de lente condensa os raios de luz que foram ampliados pelos dois primeiros elementos de lente. O que você tem na mão é uma simples lente telefoto.
O mesmo princípio é usado na fabricação de telescópios. Originally, this simple design was used by Galileo to manufacture the Galilean telescope.
The above is an example of a fixed focal length telephoto lens. But if you add another set of convex and concave lenses along with a contraption that will allow the distance between the different pairs of concave and convex lenses to move back and forth within the barrel you will have in your hand a telephoto zoom lens.
Because the manufacturing process is more complicated telephoto zoom lenses cost so much mais. Engineers not only have to keep an eye out for precise movement but also the optical quality.
On the other hand, prime telephoto lenses don’t have any moving mechanism inside them, so engineers can focus on only one aspect and that is optical sharpness. Therefore, prime lenses cost less than zoom lenses.
To correct chromatic aberrations
The use of convex and concave lenses is predominant in the correction of chromatic aberrations. But before we try and understand how chromatic aberrations are corrected let’s first get an idea of what these aberrations are.
Chromatic aberrations happen because of the inherent inability of glass elements to not be able to precisely pinpoint all the wavelengths of light onto the same focal point.
Light is composed of many different wavelengths (colors). When light passes through a glass element like a convex lens the glass is unable to make many different wavelengths of light converge at the same point. Meaning some wavelengths (colors) gets converged in front of the image plane while others converge behind the image plane.
For example, red light, which has a longer wavelength, converges at the back of the focal point. On the other hand, blue light, which has a shorter wavelength, converges at the front of the focal point.
The image plane here refers to the sensor or the photographic film on which the light is supposed to converge and form an image.
In the photographic world, this phenomenon is known by many names including color-shifting, and color bleeding, but primarily as chromatic aberrations.
To solve this problem convex and concave lens of different refractive indices are used. This cancels out the issue (the whole process is known as Aberration Correction) and all the light waves are converged on to the same image plane and on to the same point for a sharp image with no image bleeding.
Spherical aberrations
Just like to solve chromatic aberrations convex and concave lenses are joined together, to solve the problem of spherical aberrations, a combination of concave and convex lens are used. It seems that concave and convex lenses work together in a wide variety of situations in the construction of a photography lens.
Below is a good video on how lenses function:
Conclusão
Concave and convex lenses have different sets of properties. Yet they are both used in the manufacturing of photographic lenses. In some lenses, you have convex and concave elements paired together to correct different types of aberrations and for enabling a lens to zoom in on objects that are very far away.
Therefore it is difficult to pick any one kind of lens and be able to say with confidence that this is the only type that is used in the construction of photographic lenses. Both are important in the construction of photographic lenses and are frequently used as such.
To learn more about the various kinds of lenses there are and how to choose a camera lens for yourself read this
detailed guide to choosing camera lenses .
