Czy są jakieś tajemnice w projektowaniu soczewek?

Producenci soczewek zwykle udostępniają takie diagramy dla swoich produktów. Jednak wyraźnie pomijają specyfikacje, które pozwoliłyby na pełną analizę układu optycznego, na przykład moc każdego elementu i dokładne odstępy między grupami.

Ale przypuszczalnie inżynier optyczny mógłby zdemontować dowolną próbkę soczewki, aby wyodrębnić tę informację element po elemencie.

Czy zatem przemysł utrzymuje jakiekolwiek pozory „tajemnic” lub zastrzeżonych korzyści w optycznej konstrukcji soczewek, a jeśli tak, to co dokładnie uważa się za wrażliwe i dlaczego?

Wcześniej zakładałem, że konkurencja obiektywów odbywa się całkowicie pod względem jakości szkła, jakości szlifowania / polerowania, montażu i pakowania (tj. Jakości obudowy, szczelności i tolerancji) oraz jakości mechanizmów, takich jak silniki ogniskowania i rzut zoomu. Myślałem, że jedynymi tajemnicami handlowymi, jeśli w ogóle są, są techniki produkcyjne pozwalające na ekonomiczne wytworzenie znanego projektu z określoną tolerancją. Czy faktycznie są jakieś tajemnice projektowe w branży soczewek?

Ogólnie rzecz biorąc, nie ma tajemnic w projektowaniu soczewek. Wszystko, co ważne, wszystkie przełomy itp. Są udostępniane publicznie lub półprywatnie wraz z modyfikacjami poprzez patenty, konferencje, dokumenty itp. Istnieją „tymczasowe tajemnice”, w których coś jest ściśle strzeżone, dopóki nie zostanie opublikowane: Na przykład, ukończyliśmy ostatni element układanki w swobodnej formie bez narzuconych ograniczeń jest pewną formą symetrii, ale nie jest to jeszcze informacja, którą udostępniliśmy, ponieważ jest ona częścią doktoratu, a ochrona IP jest bardzo ważna.

Kiedy przychodzi czas na publikację, wszystko jest opatrzone patentami, na przykład patent Nikon 24 mm f / 1.4G określa wszystkie zalecenia optyczne dla wszystkich. Jest to całkowicie poprawne, z wyjątkiem współczynników asferycznych przynajmniej dla najbardziej wysuniętej z przodu sfery. Projekt jest niezwykle wrażliwy na tę sferę, więc nie ma sposobu, aby brutalna siła zoptymalizowała twoją drogę do właściwych współczynników z podanych. Druga sfera może być również sfałszowana. Pierwszy z nich pozwala obiektywowi na uzyskanie tak szerokiego kąta widzenia, podczas gdy drugi ma na celu zwiększenie wydajności. Ponieważ pierwszy z nich jest nieprawidłowy, projekt całkowicie zawodzi, a drugi po prostu powoduje niską wydajność.

Zeiss publikował również Indeks soczewek fotograficznych Zeissa do około 1950 r., Który szczegółowo opisywał każdy patent i obiektyw w ich produkcji.

Różni producenci preferują różne wybory projektowe, choć nie mogę powiedzieć z całą pewnością, dlaczego. Zeiss preferuje bardziej „eleganckie” rozwiązania projektowe z bardziej „podstawowymi” kształtami elementów i formami projektowymi. Leica często korzysta z nietypowej powierzchni Merte (patrz strona 40). Ogólnie rzecz biorąc, Leica sprowadza też rzeczy do jak najmniejszej liczby elementów dzięki dość ekstremalnym projektom pod względem krzywizny powierzchni.

Canon i Nikon często używają tego, co sprowadza się do podwójnego obiektywu głównego Gaussa z szerokim kątem mocowania przed nim, do projektowania szerokokątnych obiektywów szerokokątnych, takich jak 24 mm / 1,4G, 24 mm / 1,4L.

Rzeczy takie jak przyspieszenie autofokusa (zdobycie najmniejszych elementów, które można przenieść w celu ogniskowania) są również szeroko rozpowszechnioną wiedzą. Być może najlepiej strzeżoną tajemnicą jest zapłacenie ceny za kod V (kilka tysięcy USD / miesiąc / użytkownika) zamiast Zemax (około 35 000 USD na użytkownika) za jego znacznie lepsze narzędzia do tolerowania projektu i przygotowania go do produkcji.

Oczywiście zawsze można całkowicie przebudować obudowę obiektywu, najpierw umieścić ją w aparacie rentgenowskim pod różnymi kątami, aby określić odległość, możliwe ruchy, wbudowane mechanizmy itp. Następnie rozebrać ją fizycznie, aby sprawdzić soczewki, a następnie określić kształt każdej soczewki i jej właściwości. Możesz także sprawdzić inne obiekty. Jeśli naprawdę chcesz doprowadzić to do skrajności, możesz określić skład każdego obiektu za pomocą analizy elementarnej.