1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-01-18 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • Canon fluorite-आधारित fluorspar को high-purity artificial crystal के रूप में बनाता है और इसे ऐसे lens material के रूप में उपयोग करता है जो केवल सामान्य optical glass से कम करना कठिन chromatic aberration को correct कर सके
  • Chromatic aberration वह phenomenon है जिसमें wavelength के अनुसार refraction में अंतर होने से हर रंग का focus अलग जगह बनता है, और केवल concave व convex glass lens के संयोजन से residual chromatic aberration को पूरी तरह हटाना कठिन होता है
  • Fluorite में low refractive index, low dispersion, और anomalous partial dispersion होता है, इसलिए high-dispersion glass concave lens के साथ मिलाने पर residual chromatic aberration correction का प्रभाव बड़ा होता है
  • Canon ने अगस्त 1966 में F Project शुरू किया, 1968 में camera lens के लिए बड़े artificial crystal बनाए, और मई 1969 में FL-F300mm f/5.6 जारी किया
  • Fluorite lens का उपयोग super-telephoto photography में sharpness और contrast बढ़ाने के लिए किया जाता है, और मई 2021 तक Canon ने FL-F300mm के बाद fluorite lens element वाले 39 और lens बनाए

Fluorite lens material क्यों बना

  • Canon lens की high image quality को support करने वाले materials में से एक fluorite है, जो calcium fluoride का crystalline form है
  • Glass lens के साथ उपयोग करने पर यह chromatic aberration को बहुत कम स्तर तक घटा सकता है
  • Natural fluorite आकार में छोटा होता था, इसलिए यह केवल microscope objective lens जैसे छोटे optical equipment के लिए उपयुक्त था
  • Canon ने photographic lens में इसे लागू करने के लिए fluorspar ore को raw material बनाकर बड़े और high-purity artificial fluorite crystal बनाने की technology विकसित की
  • मई 1969 में जारी FL-F300mm f/5.6 fluorite lens element का उपयोग करने वाला दुनिया का पहला consumer telephoto lens था

Chromatic aberration और correction का सिद्धांत

  • Chromatic aberration image में subject की outline पर रंगीन किनारा बनने या पूरी image के धुंधली दिखने के रूप में दिखाई दे सकता है
  • जब light glass surface से गुजरती है, तो red, green, blue जैसी अलग-अलग wavelength की रोशनी अलग-अलग angle पर refract होती है, और हर रंग की focus position बदल जाती है
  • सामान्यतः chromatic aberration को concave lens और convex lens के संयोजन से correct किया जाता है, जो light को एक-दूसरे की विपरीत दिशा में refract करते हैं
  • लेकिन केवल सामान्य optical glass से सभी wavelength की chromatic aberration हटाना संभव नहीं होता, इसलिए कुछ wavelength पर residual chromatic aberration बची रहती है
  • Optical glass के हर प्रकार में wavelength के अनुसार refractive index अलग होता है, इसलिए केवल glass के combination और properties से residual chromatic aberration कम करने की सीमा होती है

Fluorite की optical properties

  • Fluorite मौजूदा optical glass से मूल रूप से अलग material है, इसलिए glass के साथ मिलाने पर यह chromatic aberration को अधिक प्रभावी ढंग से correct करता है
  • इसका असर खास तौर पर telephoto lens में बड़ा होता है, जहाँ focal length लंबी होने से chromatic aberration बढ़ जाती है
  • Canon के fluorite lens element natural fluorite को raw material के रूप में उपयोग करते हैं और इनमें ऐसा low refractive index और low dispersion होता है जिसे glass lens से पाना कठिन है
  • Fluorite में विशिष्ट anomalous partial dispersion प्रवृत्ति दिखाई देती है
    • Red से green wavelength तक इसका dispersion glass जैसी ही प्रवृत्ति दिखाता है
    • Green से blue wavelength तक इसका dispersion glass की तुलना में अधिक होता है
  • Convex fluorite lens element और high-dispersion glass concave lens element को साथ उपयोग करने पर residual chromatic aberration हटाई जा सकती है और sharp, high-image-quality image बनाई जा सकती है

Refraction और dispersion का अंतर

  • Refraction वह phenomenon है जिसमें light glass जैसी किसी material की surface से गुजरते समय अपनी दिशा बदलती है
  • Direction change की मात्रा को refractive index कहा जाता है
  • Refractive index light की color composition यानी wavelength पर निर्भर करता है, इसलिए हर रंग अलग दिशा में मुड़ता है
  • यही phenomenon color dispersion है
  • Optical glass में wavelength से स्वतंत्र एक निश्चित अनुपात में dispersion होता है, लेकिन fluorite में wavelength के अनुसार dispersion ratio बदलता है, और इसे anomalous partial dispersion कहा जाता है

Canon F Project और artificial crystal production

  • Fluorite lens की शुरुआत अगस्त 1966 में शुरू हुए Canon F Project से हुई
  • Canon lens developers ने माना कि मौजूदा lens से बेहतर lens बनाने के लिए पहले नया material बनाना होगा
  • Artificial fluorite crystal production की सबसे बड़ी तकनीकी चुनौती crystallization थी
  • Glass किसी material की अवस्था को दर्शाने वाला शब्द है; यह amorphous होता है, इसलिए atoms अनियमित positions पर स्थिर रहते हैं और पिघलाने पर इसे दूसरी shapes में process किया जा सकता है
  • इसके विपरीत fluorite एक crystalline material है, इसलिए crystal बनने के लिए constituent atoms का एक निश्चित arrangement बनना जरूरी होता है
  • Natural fluorite को crush और purify करने के बाद उसकी atomic structure को ठीक-ठीक restore कर camera lens में उपयोग लायक बड़े आकार में recrystallize करना लगभग असंभव के करीब था
  • Developers को ऐसा precisely controlled vacuum environment सुनिश्चित करना था जिसमें कम से कम 1,000℃ बना रहे, और उन्होंने high-purity बड़े crystal को artificial रूप से बनाने वाला equipment design किया
  • F Project शुरू होने के 2 साल बाद, 1968 में Canon camera lens में उपयोग लायक पर्याप्त बड़े artificial fluorite crystal बनाने में सफल हुआ

Polishing और commercialization

  • Fluorite lens production की एक और चुनौती polishing थी
  • Fluorite glass से अधिक soft और delicate होता है, इसलिए glass polishing की methods उस पर उपयुक्त नहीं थीं
  • Canon ने fluorite के लिए dedicated polishing technology विकसित की, जिसमें सामान्य optical glass की तुलना में अधिकतम 4 गुना ज्यादा समय लगता था
  • यह technology मई 1969 में commercialized हुई
  • Fluorite lens element लागू करने वाला पहला product FL-F300mm f/5.6 अपने vivid, high-contrast image के लिए बहुत सराहा गया और press photography जैसे professional क्षेत्रों में व्यापक रूप से इस्तेमाल हुआ
  • बाद में high-temperature vacuum, temperature control, और polishing technologies में सुधार होने से अधिक lens में fluorite lens element लागू किए गए

Fluorite lens production process

  • Raw material: Fluorite lens का raw material natural fluorspar ore है
  • Crushing और purification: Raw fluorspar को crush कर impurities हटाई जाती हैं, फिर इसे graphite crucible में रखा जाता है जो आसानी से पिघलता नहीं है
  • Crystallization: Crucible को upper heater वाले crystal growth equipment में रखकर 1,400℃ तक गर्म किया जाता है
    • Raw fluorite के पिघलने के बाद crucible को धीरे-धीरे नीचे किया जाता है, तो crystallization crucible के bottom से शुरू होती है
  • Annealing: यह crystal के भीतर की strain को हटाने की process है
    • Crystal को इतना high temperature दिया जाता है कि वह पिघले नहीं, फिर कई हफ्तों में धीरे-धीरे room temperature तक ठंडा किया जाता है ताकि crack में बदल सकने वाली strain हटाई जा सके
  • Trimming और rough processing: Crystal surface के अनावश्यक हिस्से काटे जाते हैं, उसे आवश्यक आकार में roughly process किया जाता है, और फिर internal defects की जांच की जाती है
  • Grinding: Crystal की ऊपर और नीचे की surfaces को ऐसे spherical form में grind किया जाता है जो frosted glass जैसा दिखे
  • Polishing: Solidified abrasive pellets से surface को semi-transparent state और specified dimensions तक polish किया जाता है, फिर special polishing agent से fine scratches हटाए जाते हैं
  • Coating deposition: Atmospheric pressure के 10 लाखवें से 10 करोड़वें हिस्से के स्तर वाले high-vacuum condition में coating material को thermal evaporation से vaporize कर polished lens पर thin film बनाई जाती है
  • Final inspection: Skilled technicians interferometer से purity जांचते हैं, और inspection pass करने वाले lens element ही lens assembly process में भेजे जाते हैं

Applied lenses और user groups

  • मई 2021 तक Canon ने FL-F300mm के बाद fluorite lens element अपनाने वाले 39 और lens बनाए
  • Fluorite lens element केवल chromatic aberration correction ही नहीं, बल्कि product के size और weight को घटाने में भी योगदान देते हैं
  • इसी वजह से इनका बड़े telephoto lens में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है
  • Fluorite lens उन photographers द्वारा उपयोग किए जाते हैं जिन्हें super-telephoto focal length पर high image quality चाहिए
    • Professional sports photographers
    • Press photographers
    • Wild birds, trains, aircraft आदि की photography करने वाले enthusiasts
  • 2021 में जारी lens में RF400mm F2.8 L IS USM और RF600mm F4 L IS USM शामिल हैं, और दोनों में 2 fluorite lens element उपयोग किए गए हैं

1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-01-18
Hacker News की रायें
  • अभी तक कोई संतोषजनक summary नहीं दिखी, इसलिए संक्षेप में कहें तो किसी material का refractive index आम तौर पर 1.5 के आसपास का कोई fixed value नहीं होता, बल्कि wavelength के अनुसार बदलता है
    Diffraction quantum interference की तरह कुछ दिशाओं में मजबूत होती है और कुछ जगहों पर cancel हो जाती है, इसलिए wavelength-refractive index graph ultraviolet से infrared की ओर जाते हुए exponential/asymptote जैसा monotonic decreasing curve बन जाता है
    इसलिए convex lens में नीले रंग पर magnification इरादे से ज़्यादा होता है, हरे पर भी ज़्यादा, लाल पर ठीक-ठाक, और सख्ती से कहें तो केवल sodium vapor वाले पीले रंग पर ही सही बैठता है, जिससे focal plane पर रंगों के खिसके हुए aberrated image बनते हैं
    इसे correct करने के लिए Schott BK7 और F2 जैसे अलग-अलग refractive-index decrease rate वाली compositions के convex/concave lenses को combine किया जाता है, ताकि पहले convex lens की नीले रंग में अतिरिक्त positive refractive power को बाद वाले concave lens की नीले रंग में अतिरिक्त negative refractive power से cancel किया जा सके
    Lens chain को और लंबा करें तो चाहें जितनी अतिरिक्त wavelengths और side effects, साथ ही दूसरी defects भी correct की जा सकती हैं
    इस context में fluorite (CaF2) अहम इसलिए है क्योंकि उसका wavelength-refractive index graph लगभग flat “anomalous dispersion” दिखाता है, और visible light की पूरी range के रंगों को लगभग एक ही point पर इकट्ठा कर देता है, जिससे कई correction lenses छोड़ सकते हैं
    हालांकि camera-size के optically transparent calcium fluoride crystals को बड़े पैमाने पर बनाना मुश्किल है, और Canon दशकों से इसी क्षेत्र में कोशिश करता रहा है

    • “aberrated(after Ernst Abbe)” वाला expression मज़ेदार folk etymology जैसा लगता है, लेकिन aberrate शब्द Latin verb aberro से आया है, जिसका अर्थ “भटकना/हट जाना” है
      https://en.wikipedia.org/wiki/Folk_etymology
      https://en.wiktionary.org/wiki/aberro#Latin
    • camera-size के calcium fluoride crystals उगाने वाला हिस्सा “दशकों से कोशिश जारी” से ज़्यादा, पहले ही दशकों से सफलतापूर्वक कर रहे हैं के करीब है
      Crystal growth की समस्या 1960s में हल हो गई थी और अब यह आम technique है
      Fluorite Fuji lenses में भी इस्तेमाल होता है, और Nikon/Sony के पास भी इसी समस्या से निपटने के लिए अपने special glass हैं
    • वह summary article से बेहतर है, लेकिन article की refractive index की definition भी गलत है
      Refractive index कोई angle नहीं है, बल्कि incident angle और refracted angle से calculate किया जा सकने वाला value है: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Snell%27s_law
      साथ में, refractive index wavelength के अलावा light के polarization पर भी depend कर सकता है, जिससे birefringence पैदा होती है: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Birefringence
    • अगर मतलब यह है कि “aberration” Ernst Abbe के surname से निकला है, तो ऐसा नहीं है; यह Latin से आया शब्द है: https://www.etymonline.com/word/aberration
    • कुछ बातें सही हैं, लेकिन “visible light की पूरी range के सभी colors को naturally एक ही point पर focus करता है” यह zero dispersion है, “anomalous dispersion” नहीं
      Anomalous dispersion को आम तौर पर anomalous dispersion ही कहते हैं, और इसमें normal dispersion की तरह wavelength बढ़ने पर refractive index घटने के बजाय उल्टा बढ़ता है: https://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_(optics)#Material_dispersion_in_optics
      अगर zero-dispersion material मौजूद होता, तो सिर्फ उसी से lens बनाकर chromatic aberration से बचा जा सकता था, लेकिन reality में ऐसा नहीं है, इसलिए अलग-अलग materials की dispersion को combine करके cancel करना पड़ता है
      Fluorite visible range में anomalous dispersion नहीं दिखाता, बल्कि उसमें low dispersion होती है
      लगता है Canon 1960s से camera-size calcium fluoride crystals का सफलतापूर्वक mass production करता आ रहा है, और अन्य companies भी ऐसा ही करती हैं
      https://en.wikipedia.org/wiki/Fluorite के अनुसार calcium fluoride infrared और ultraviolet regions में transparent होता है और wavelength के साथ refractive index में बदलाव बहुत कम होता है, इसलिए labs में window material के रूप में आम तौर पर इस्तेमाल होता है; Canon आदि ने synthetically grown calcium fluoride crystals को lenses में इस्तेमाल करके apochromatic designs में मदद ली और optical dispersion घटाई है
      साथ ही sodium, fluorite, calcium, fluoride brand names या proper nouns नहीं हैं, इसलिए English में उन्हें German की तरह capitalized लिखना सही नहीं है
  • dispersion क्यों महत्वपूर्ण है इसकी आसान व्याख्या ढूँढते समय यह लेख मददगार लगा: https://www.targettamers.com/guides/apochromatic-lenses/
    apochromatic lens, achromatic lens के उलट जो सिर्फ दो wavelengths के लिए optimize होता है, तीन wavelengths के लिए optimize किया गया lens होता है
    पहले calculations हाथ से की जाती थीं, और वह अपने-आप में कोई बहुत बड़ी बात नहीं है, लेकिन इस तरह भी इतने शानदार lens design निकले, यह हैरान करता है
    आजकल computers optimization बहुत तेज़ कर देते हैं, लेकिन calculation glass material की वास्तविक physical properties पर निर्भर करती है, और वे properties cost, durability वगैरह के साथ भी बदलती हैं
    इसलिए computer continuous refractive index/dispersion range को मनमाने ढंग से optimize नहीं करता, बल्कि glass manufacturers द्वारा catalog किए गए और designer द्वारा program में specify किए गए वास्तविक discrete materials तक ही सीमित रहता है
    fluorine में coating के रूप में भी खास properties होती हैं: https://www.digitalcameraworld.com/features/this-is-why-your-camera-lens-needs-a-fluorine-coating

    • आजकल computer-aided design का बड़ा हिस्सा lens elements और mechanical housing की tolerance optimization पर केंद्रित होता है
      मकसद assembly के समय जरूरी precision को कम करना है, ताकि elements को lens barrel में डालकर लगभग बिना correction के ship किया जा सके
      खासकर price-sensitive bundle lenses में इसका बहुत इस्तेमाल होता है
    • achromatic lens blue और green के लिए corrected होता है, इसलिए वह blue और green के प्रति ही sensitive black-and-white orthochromatic film/plates के लिए पर्याप्त था
      panchromatic black-and-white film में भी आम तौर पर संतोषजनक होता है, लेकिन color film में chromatic aberration दिखना शुरू हो जाता है
      apochromatic lens blue, green और red के लिए corrected होता है
      ultraviolet और infrared को शामिल करने वाले और भी व्यापक spectrum के लिए corrected lenses भी संभव हैं, और Nikon ने technical/scientific use के लिए UV 105mm f4.5 जैसे lenses बनाए थे
    • लगता है linked article इसे पहले ही काफी अच्छी तरह समझा रहा है
    • dispersion इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि आखिरकार photos में color fringing और overall blur नहीं चाहिए
      chromatic aberration दो तरह के होते हैं और दोनों dispersion से पैदा होते हैं
      axial chromatic aberration वह स्थिति है जहाँ हर wavelength की focal length अलग होने से perfect focus असंभव हो जाता है। अगर green पर focus करें तो red और blue focus से बाहर हो जाते हैं, यह पूरी image को प्रभावित करता है और post-processing में ठीक करना बहुत मुश्किल होता है
      lateral chromatic aberration वह स्थिति है जहाँ magnification wavelength के हिसाब से बदलता है और एक unique image नहीं बनती। blue image, green से थोड़ी बड़ी होती है और green, red से बड़ी, जिससे optical axis से दूर edges और corners पर color fringing दिखती है। red/blue sub-images को green के हिसाब से resize करके algorithmic correction किया जा सकता है
    • आगे simulation और manufacturing technology के विकास के साथ शायद light को 3D में micro-control किया जा सकेगा
      मैंने बहुत अजीब fractal lenses और compound lenses देखे हैं
  • fluorite lenses अद्भुत हैं, लेकिन जब तक आप high magnification पर या system की speed limits के करीब नहीं पहुँचते, तब तक वे decisive advantage नहीं देते
    असली फर्क तब दिखता है जब यह VR image stabilization के साथ मिलकर shutter speed में 4 stops से ज्यादा का gain देता है
    subject अगर इतना sharp हो तो chromatic aberration बहुत महसूस हो सकता है, या fluorite की वजह से वैसा नहीं होता
    दिलचस्प बात है कि modern photo editing tools vignetting, pincushion जैसे lens effects और chromatic aberration—सबको software से correct कर देते हैं
    1989 के आसपास Nikkor 70-210 f/4 और film से शुरुआत करने के समय की तुलना में आज जो photos ली जा सकती हैं, वे हैरान करने वाली हैं
    निजी तौर पर असली समस्या यह है कि आँखें खोल देने वाले बेहतरीन shots इतने ज्यादा होते हैं कि उन्हें manageable संख्या तक छाँटना पड़ता है
    आजकल के बच्चों को शायद खास फर्क न लगे, लेकिन photography technology में लगी जबरदस्त engineering देखकर विनम्रता आती है

    • सही है। पिछले करीब 15 वर्षों में lenses के chromatic aberration की मैंने लगभग चिंता ही नहीं की
      बस RAW में shoot करें तो post-processing में automatic correction मामूली बात है
    • fluorite lenses जरूरी lens elements की संख्या घटाकर design को छोटा और carry करने में आसान बना देते हैं
      इसलिए ये मुख्यतः long-focus large lenses में दिखते हैं, जहाँ size और weight सचमुच बोझ बन जाते हैं
    • मैंने भी लगभग उसी समय film से शुरुआत की और बाद में CMOS की 1-2 बड़ी generational shifts को follow किया; अब मज़ेदार बात यह है कि हर shoot में सैकड़ों GB photos को देख-छाँटकर best 10 shots तक लाने की प्रक्रिया में वास्तविक bottleneck MacBookPro का 55000mbps M2 SSD है
  • मेरे पास 1975 में आया FD 300/2.8 S.S.C. Fluorite lens है, और यह सचमुच शानदार lens है
    f/2.8 wide open पर भी corners तक sharp है और astrophotography के लिए बेहतरीन है
    एक ही frame में Orion Nebula, Horsehead Nebula, और Andromeda Galaxy की spiral arms की details तक कैद की जा सकती हैं
    outdoor portrait photography के लिए भी बढ़िया है और background को creamy blur कर देता है, लेकिन subject से बात करने के लिए speakerphone call की जरूरत पड़ जाए, इतना दूर होना पड़ता है
    उस समय list price 420000 yen थी, जो आज की value में 5364 dollars थी, और मैंने इसे used में 400 dollars में खरीदा
    तब FD mount lenses की कीमत काफी गिर गई थी, क्योंकि flange distance बहुत छोटी होने के कारण उन्हें DSLR पर adapt नहीं किया जा सकता था
    आखिरकार lens के rear part को पूरा disassemble करके conversion mount machine कराया और DSLR पर इस्तेमाल करने लायक बनाया। adapter ring काम नहीं करती, क्योंकि उससे extra thickness जुड़ जाती
    mirrorless आने के बाद FD lenses को simple adapter ring से फिर इस्तेमाल किया जा सकने लगा, इसलिए used prices फिर बढ़ गईं
    फिर भी, modern autofocus equivalent lenses से optical performance की तुलना करें तो value अब भी शानदार है। मेरा lens अभी eBay पर लगभग 600-1000 dollars का है, और नया Sony 300/2.8 GM 6000 dollars का है
    अगर आप तेज़ large-aperture telephoto lens ढूँढ रहे हैं, तो manual focus ठीक होने की शर्त पर fluorite elements वाले FD lens की मैं जोरदार recommendation करता हूँ

    • पहले मेरे पास FD 500mm f/4.5 था और वह ठीक था, लेकिन modern glass जितना well-corrected नहीं था
      750 dollars में खरीदा था, इसलिए वह भी जबरदस्त bargain था
      लेकिन large-aperture telephoto lenses का मुख्य उपयोग sports और wildlife है, इसलिए fast autofocus निर्णायक feature है
      ऊपर से modern computer optimization ने lens weight को काफी घटाया है, weight distribution सुधारा है, और flawless image quality भी देता है, इसलिए कई लोगों के लिए 6000 dollars पूरी तरह justify हो जाते हैं
  • मुझे नहीं पता था कि Canon fluorite elements इस्तेमाल करता है
    यानी हर दिन कुछ नया सीखने को मिलता है, और यह बढ़िया है
    Canon telephoto lenses में holographic elements भी होते हैं, और करीब 1990 में मैंने एक lens designer का lecture सुना था, जिसमें उन्होंने diffraction order pairs (n और n+1) को एक-दूसरे की correction में इस्तेमाल करने का चतुर तरीका समझाया था
    इससे अनचाहे diffraction orders से stray light (ghosts) बनाए बिना, glass और fluorite के साथ-साथ diffractive dispersion को भी color correction में इस्तेमाल किया जा सका
    ऐसे lenses सचमुच कला-कृतियां हैं

    • मुझे याद है कि fluorite की brittle nature भी उन वजहों में से एक थी जिनके चलते International Space Station पर Nikon equipment चुना गया था
    • Takahashi telescopes के fluorite lenses amateur astronomers के बीच काफी लोकप्रिय हैं
  • हाल में पता चला कि आज के lenses के optical elements “सिर्फ glass” ही नहीं होते, बल्कि अक्सर खास तौर पर design किए गए plastic elements भी शामिल होते हैं
    Gordon Laing का “Canon lens TEARDOWN! What's INSIDE a new lens?” वीडियो: https://youtube.com/watch?v=YH5_nVRWHZ0

  • मुझे उम्मीद थी कि लेख बताएगा कि fluorite chromatic aberration को क्यों घटाता है, लेकिन अफसोस कि यह बस “ऐसा है” तक ही बताता है और वजह में गहराई से नहीं जाता
    पहले लगा कि शायद refractive index अच्छी तरह match करता होगा, लेकिन वह glass जैसा ही है
    अब तक मिला सबसे plausible candidate यह है कि group velocity dispersion उलटा होता है, लेकिन अगर मुझे इसका मतलब पता होता तो शायद मैं समझा पाता

    • lens design करते समय आम तौर पर optimizer इस्तेमाल किया जाता है, जो lens elements का ऐसा combination खोजता है कि सभी wavelengths की light पूरी image में एक ही point पर focus हो
      अगर केवल एक ही तरह का glass इस्तेमाल करें, तो optimizer के लिए पूरे spectrum में chromatic aberration correct करने वाला solution ढूंढना मुश्किल होता है
      मसलन, green aberration ठीक करने के लिए adjustment करने पर blue बिगड़ जाता है
      लेकिन fluorite जैसी अलग color dispersion pattern वाली material इस्तेमाल करने से optimizer को additional degree of freedom मिलती है, जिससे अलग-अलग colors की aberrations को ज्यादा independent तरीके से control कर बेहतर performance वाला lens बनाया जा सकता है
    • सबसे दिलचस्प sentence थोड़ा दबा हुआ है, लेकिन यही है: “fluorite lens में असाधारण partial dispersion tendency भी unique होती है। red-green wavelengths glass जैसी tendency से disperse होती हैं, लेकिन green-blue wavelengths glass की तुलना में ज्यादा disperse होती हैं।”
      fluorite की overall dispersion कम होती है, जिससे aberration कम होता है, और साथ ही dispersion curve का shape unique होता है, जिससे control की गुंजाइश बढ़ती है
      सामान्य glasses में ज्यादातर similar dispersion curves होते हैं, लेकिन fluorite का अजीब curve shape optimization function को एक extra lever देता है
    • यह लेख available glasses को refractive index और dispersion constant के हिसाब से दिखाने वाला “map” दिखाता है: https://www.opticsforhire.com/blog/apochromatic-lens/
      इसकी explanation यह है: अगर सिर्फ “glass line” पर मौजूद glasses हों, तो दो wavelengths पर same focal length वाला lens बनाया जा सकता है, लेकिन तीन wavelengths पर मुश्किल होता है; इसके लिए glass line से बाहर की material चाहिए, और उनमें से एक calcium fluoride है
      acrylic या polystyrene जैसे कुछ plastics भी इस्तेमाल किए जा सकते हैं, लेकिन thermal expansion जैसी अपनी समस्याएं होती हैं
      दो wavelengths पर focal length समान होने का मतलब है कि focal length बनाम wavelength graph लगभग parabola जैसा है, और तीन wavelengths पर समान होने पर graph cubic curve जैसा हो जाता है
      glass economical होना चाहिए, अच्छी तरह polish होना चाहिए, transparent और chemically stable होना चाहिए, stain नहीं होना चाहिए और mechanically strong होना चाहिए
      extreme refractive properties वाले “exotic” glasses में overall material properties खराब होने की tendency भी होती है, इसलिए यह आसान design problem नहीं है
    • मुझे लगता है लेख ने ठीक-ठीक समझाया है कि fluorite chromatic aberration में क्यों मदद करता है
      partial dispersion की वजह से एक और degree of freedom मिलती है
    • लगता है 7वें paragraph में यह पहले ही cover नहीं किया गया था क्या?
      बात यह है कि “red-green wavelengths glass जैसी tendency से disperse होती हैं, लेकिन green-blue wavelengths glass की तुलना में ज्यादा disperse होती हैं। इसलिए high-dispersion glass concave lens के साथ convex fluorite lens element इस्तेमाल करने पर residual chromatic aberration हट जाता है”
  • Super UD और UD लंबे समय से lens जगत के standard-grade benchmarks में से एक रहे हैं, और fluorite ने इसमें बड़ी भूमिका निभाई है
    आगे पढ़ने के लिए अच्छा लेख: https://www.canon-europe.com/pro/infobank/fluorite-aspherical-ud-lenses/

  • मुझे लगा था यह eyeglass lenses की बात होगी, अफसोस

    • मुझे भी लगा था कि यह चश्मे की बात होगी
      कई साल चश्मा पहनते समय मैंने chromatic aberration पर ज्यादा ध्यान नहीं दिया, लेकिन contact lenses शुरू करने के बाद जब फिर चश्मा पहनता हूं, तो खासकर lens के किनारों पर यह बहुत साफ दिखता है
      distortion के मामले में contact lenses जैसी image quality के करीब पहुंचने के लिए eyeglass lenses भी काफी high-quality होने चाहिए
  • समझ नहीं आता कि chromatic aberration को बस software से correct क्यों नहीं किया जाता
    अगर पता है कि red, green और blue images के focus positions और sizes थोड़े अलग हैं, तो इसे ठीक करना आसान लगता है
    static scene के लिए अलग-अलग colors पर focus की गई 3 photos लें और उन्हें आपस में size match करके rescale कर दें
    moving scene में math ज्यादा complex होगी, लेकिन फिर भी ज्यादातर problems ठीक हो जानी चाहिए
    असली problem “yellow” जैसी, अलग-अलग colors के बीच की wavelength वाली light है
    perfect solution तो यही होगा कि हर pixel spectrometer बन जाए, और variable bandgap sensor इस्तेमाल करने पर यह भी संभव लगता है

    • मौजूदा RAW image processing software में ज्यादातर chromatic aberration reduction feature होता है
      कई tools में shoot किए गए lens के EXIF data से match करने वाला lens database होता है, जो image को सही मात्रा में automatically adjust करने में मदद करता है
    • captured image में जो information थी ही नहीं, उसे नए सिरे से बनाया नहीं जा सकता
      chromatic aberration spatial resolution घटाता है