लेंस हमेशा आकार में गोल क्यों होते हैं?


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लेंस आकार में गोल क्यों हैं हालांकि छवि सेंसर नहीं है? क्यों वे वर्ग या छवि संवेदक के आकार से मेल खाते हुए कुछ नहीं हो सकते हैं?


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उत्कृष्ट उत्तरों के साथ अच्छा प्रश्न, इस प्रश्न और इसके उत्तरों को उभारने के लिए सिर्फ शामिल होना था।
फिक्स्ड प्वाइंट

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सड़क के सपाट होने के बावजूद पहियों के समान गोल क्यों हैं।
ओलिन लेट्रोप

वे हमेशा गोलाकार नहीं होते। वे परवलयिक हो सकते हैं। वे फ्लैट अनुक्रमित अपवर्तक ग्लास हो सकते हैं। वे होलोग्राफिक हो सकते हैं। वे ज़ोन प्लेट हो सकते हैं। ज्यादातर सब हमेशा नहीं होता है। आवेदन पर बहुत कुछ निर्भर करता है।
स्टेन

जवाबों:


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छवि की ऐतिहासिक रूप से पारंपरिक आकृति के आधार पर सेंसर परंपरा से आयताकार होते हैं।

लेकिन एक प्रौद्योगिकी / व्यवसाय निर्णय है जो उन्हें आयताकार होने के लिए ड्राइव करता है, भी। सेंसर आयताकार हैं क्योंकि वे अर्धचालक निर्माण तकनीकों का उपयोग करके बनाए गए हैं। ये तकनीक एक सिलिकॉन वेफर पर कई सेंसर सर्किट "मुद्रण" के लिए कहते हैं। आज ये वेफर्स 300 मिमी व्यास के हो सकते हैं और निर्माता 450 मिमी व्यास ( यहाँ देखें ) की ओर बढ़ रहे हैं । वेफर्स पर बहुत सारे सेंसर प्रिंट किए जा सकते हैं जो बड़े हैं।

सेंसर वेफर पर कुशलता से उपलब्ध स्थान का उपयोग करने के लिए और इस तरह से "मर" (या व्यक्तिगत सेंसर, इस मामले में) को अलग करने में आसान बनाता है। प्रक्रिया को dicing कहा जाता है। मरने के लिए सबसे अधिक लागत प्रभावी आकार आयताकार है। आमतौर पर एक आरी या मुंशी का उपयोग सीधी रेखाओं में वेफर्स को काटने के लिए किया जाता है। कल्पना कीजिए कि यदि इस मामले में मर (सेंसर) को गोल (सामग्री का एक बेकार और महंगा उपयोग) या हेक्सागोनल (सामग्री का कुशल उपयोग किया गया था, लेकिन कट पूरे वफ़र में सीधे नहीं हैं) होना चाहिए। ( अधिक जानकारी के लिए यहां देखें। )

बी) उच्च गुणवत्ता वाले ग्लास से बने लेंस आमतौर पर लाठों का उपयोग करके जमीन होते हैं। (यह इस वीडियो में देखा जा सकता है । विशेष रूप से 7:00 मिनट के निशान के आसपास देखें। क्षमा करें, यह जापानी में है, लेकिन वीडियो बहुत आकर्षक और खुलासा है।) एक गोल लेंस को स्पिन करना, पीसना और पॉलिश करना आसान है। ये मशीनें क्योंकि टूलींग को पकड़ने के लिए कोई किनारे नहीं हैं क्योंकि लेंस चारों ओर घूमता है। यह ऑप्टिकल समरूपता के अनुरूप भी है जो वे तैयार लेंस में हासिल करने की कोशिश कर रहे हैं।

लेंस जो गोल नहीं होते हैं उन्हें आम तौर पर गोल लेंस से काटा जाता है, एक ऐसा कदम जो लेंस असेंबली के उत्पादन में लागत जोड़ता है। लेंस को गोल होने की आवश्यकता नहीं है। स्वर्ग के लिए, अधिकांश चश्मा गोल नहीं हैं! जब आपका चश्मा बनाया जाता है, तो आपको पता होना चाहिए कि लेंस निर्माता चश्मा के हर आकार के लिए लेंस का स्टॉक नहीं कर रहा है। वह फ्रेम को फिट करने के लिए गोल लेंस को काट या पीस रहा है।

एक बार लेंस निर्माता के पास अपने गोल लेंस होते हैं, तो उसे एक अलग आकार में काटने के लिए क्या प्रेरित करेगा? जैसा कि कई लोगों ने विभिन्न मंचों में बताया है, लेंस का आकार छवि के आकार या गुणवत्ता (किनारों के कारण होने वाले विवर्तन के अलावा, जिसे कम नहीं किया जा सकता है, और कुछ दूसरे क्रम में विचलन प्रभाव, हो सकता है), और अधिकांश भाग के लिए निर्धारित करता है, लेंस पर प्रत्येक बिंदु वस्तु पर प्रत्येक बिंदु से प्रकाश इकट्ठा कर सकता है और छवि बिंदु पर प्रत्येक बिंदु को केंद्रित कर सकता है। मैंने पहले ही बताया है कि लेंस के आकार को बदलने से लागत बढ़ जाती है। आकार बदलने के लिए वास्तव में कोई व्यावहारिक कारण (आम तौर पर) नहीं है।


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एक बहुत आक्रामक जवाब;)।
VB

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ताकत के संदर्भ में लेंस बैरल बनाने के लिए बेलनाकार भी सबसे सुविधाजनक आकार है, और फ़ोकसिंग समूहों के सटीक आंदोलन के लिए एक हेलिकॉइड की क्षमता है। यदि आप प्रत्येक लेंस को एक आयताकार में कटौती करना चाहते थे, तो एक आयताकार छिद्र के साथ एक आयताकार बैरल बना सकते हैं, लेकिन आप सभी के साथ एक बहुत महंगा लेंस होगा जो अजीब बोकेह पैदा करता है।
मैट ग्रम

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बहुत बड़े ऑप्टिकल टेलीस्कोप के लिए सेंसर गोल होते हैं (बहुत महंगी छवि सर्कल में से किसी को भी बर्बाद नहीं करने के लिए) लेकिन वे छोटे आयताकार वेफर्स के बहुत सारे एक साथ सिलाई करके बनाए जाते हैं।
मैट ग्रम

अंतिम बिंदु, आरएच -1 एनामॉर्फिक लेंस एक अप्रैल फूल कहानी थी - ऐसा कोई लेंस मौजूद नहीं है। लेकिन लोमो द्वारा बनाए गए स्क्वायर फ्रंट एनामॉर्फिक्स बहुत हैं।
मैट ग्रम

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वास्तव में एक अच्छा जवाब के लिए एक अतिरिक्त शांत तथ्य: लेंस 'होलोग्राफिक' की तरह हैं। यदि आप एक लेंस लेते हैं और इसे आधे में तोड़ते हैं, तो आपको अभी भी पूरी छवि मिलती है, बस डिमर। आप एक लेंस शार्क ले सकते हैं, और आपको अभी भी पूरी छवि मिलती है, बस डिमर। आप एक साथ बहुत सारे लेंस शार्क लगा सकते हैं और एक फ्रेस्नेल लेंस प्राप्त कर सकते हैं।
कौशिक घोष

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एक लेंस के गोल का उत्पादन करने के कई कारण हैं:

  1. निर्माता की ओर से, गोलाकार लेंस का निर्माण करना आसान और सस्ता है और जब आप एक अनूठी विशेषता, जैसे मैक्रो, टेलीफोटो आदि प्राप्त करने के लिए अलग-अलग लेंस को जोड़ते हैं, तो जांचना आसान होता है ...

  2. सामान्य उपयोगकर्ताओं के लिए, हम में से अधिकांश निश्चित रूप से यह कहने के लिए सहमत होंगे कि आयताकार की तुलना में परिपत्र लेंस को घुमाना अधिक सुविधाजनक है। कैमरा लेंस के अंदर, विशेष रूप से ज़ूम लेंस, कुछ तत्वों को घुमाकर (सस्ता लेंस) को समायोजित करना चाहिए जैसा कि आप उन्हें ध्यान केंद्रित करते हैं या ज़ूम करते हैं। एक गैर-गोलाकार लेंस को घुमाने में मुश्किल हो रही है यदि आप एक ही समय में विचलन और विवर्तन स्पाइक्स के उन्मुखीकरण को नियंत्रित करने का प्रयास कर रहे हैं।

  3. कुछ सपाट बनाने की तुलना में कुछ सपाट करने की कोशिश करना कठिन है।

  4. वाइड एंगल लेंस के लिए, इसमें बेहतर और व्यापक परिप्रेक्ष्य देने के लिए गोलाकार आकृति है।

  5. अलग-अलग दूरी के साथ प्रकाश पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, इसे एक परिपत्र लेंस की आवश्यकता होती है क्योंकि प्रकाश के सभी बिंदुओं को एक ही सामान्य क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता होती है।

  6. अधिकतम रिज़ॉल्यूशन (तीक्ष्णता) प्राप्त करने वाली छवियों का उत्पादन करने के लिए लेंस की सतह को पूर्ण रिज़ॉल्यूशन देने के लिए लेंस के लिए बहुत उच्च सटीकता के लिए सटीक होना चाहिए - प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के छोटे अंश। पीसने और चमकाने की प्रक्रियाएं केवल परिपत्र लेंस के लिए वांछित सटीकता के लेंस का उत्पादन करने का आश्वासन दिया जाता है; यह बेहद मुश्किल है, हालांकि अन्य आकृतियों के लिए इस सटीकता को प्राप्त करना असंभव नहीं है।

  7. एक लेंस का सबसे वांछनीय गुण कलाकृतियों के बिना तेज छवियां बनाने की क्षमता है, और विशेष रूप से मंद प्रकाश में बिजली इकट्ठा करना। इन दोनों गुणों को परिपत्र लेंस द्वारा अधिकतम किया जाता है; केवल प्रकाशिकी सिद्धांत से अनभिज्ञ कोई व्यक्ति किसी अन्य आकृति को डिजाइन करने का प्रयास करेगा।


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सिर्फ एक बीफ़: लेंस तत्वों को कभी भी "घुमाने" की ज़रूरत नहीं होती (जब तक कि वे जानबूझकर दृष्टिवैषम्य का परिचय नहीं देते)। उन्हें घूमने देना सस्ता हो सकता है, लेकिन मैंने कभी ऐसे लेंस का स्वामित्व नहीं किया है जो चलते तत्वों के लिए पोजीशनिंग कैम के अलावा एक सीधे रास्ते पर बंदी अनुयायियों का उपयोग नहीं करता है।

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बेशक 1, 3 और 6 एक निर्माता को एक गोल लेंस का उत्पादन करने से नहीं रोकेंगे और फिर उन हिस्सों को देखकर ध्यान केंद्रित करेंगे जो वैसे भी सेंसर से नहीं टकराते, जो वजन को बचाने के लिए कहते हैं। एक लंबे प्राइम के लिए वास्तव में केवल 5 और 7 ही कारण हैं और हो सकता है कि उन्हें थोड़ा और विस्तार से समझाया जा सके (अधिक से अधिक "यह सिर्फ इसलिए है क्योंकि यह है ... प्रकाशिकी")।
क्रिश्चियन

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हाँ, प्रकाशिकी के बारे में अधिक सुनना पसंद है - मान लें कि हम "ऑप्टिकल सिद्धांत से अनभिज्ञ हैं ", क्योंकि यह आवश्यक प्रश्न है।
Mattdm

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मुझे लगता है कि एक और बात यह होगी कि एक आयताकार लेंस के काम को सुनिश्चित करने के लिए सेंसर के साथ एक सटीक संरेखण की आवश्यकता होगी। एक परिपत्र लेंस के मामले में आवश्यक नहीं है क्योंकि केवल केंद्र को मिलान करने की आवश्यकता है, रोटेशन नहीं
आकाश

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यह एक पूर्ण गैर-उत्तर है। लगभग हर एक बिंदु या तो अर्थहीन है या वास्तव में कुछ भी नहीं समझाता है। 3 का क्या अर्थ है? क्या 1 और 4 गोल लेंस और गोलाकार प्रकाशिकी के बीच एक भ्रम पर आधारित हैं? गोलाकार लेंस बनाना आसान और सस्ता क्यों है? परिपत्र लेंस के लिए केवल पीसने और पॉलिश करने की प्रक्रिया को क्यों आश्वासन दिया गया है ...? कहने का क्या मतलब है कि गोल लेंस 'बेहतर और व्यापक परिप्रेक्ष्य देते हैं'? यह पहली बार में एक उचित जवाब की तरह लगता है, लेकिन जैसे ही आप शब्दों को पढ़ते हैं, यह स्पष्ट है कि यह सिर्फ 'ध्वनि सही' के लिए डिज़ाइन किया गया है।

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एक और कारण: प्रकाश इकट्ठा करने की क्षमता काफी हद तक क्षेत्र द्वारा नियंत्रित होती है, जबकि कुछ ऑप्टिकल गुणवत्ता अधिकतम आयाम के साथ नीचे (या समान स्तर पर सही करने के लिए अधिक महंगी) होती है। एक सर्कल किसी विशेष क्षेत्र के लिए अधिकतम आयाम को कम करता है।

इसके बावजूद, विनिर्माण संबंधी चिंताएं अधिक होने का कारण हैं। सौभाग्य से, एक परिपत्र लेंस वह है जो आप वैसे भी अन्य कारणों से चाहते हैं।


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+1 - यह एकमात्र सही अभी तक संक्षिप्त उत्तर है!
रेक्स केर

यह मैं "कॉम्पैक्टनेस" के साथ उल्लेख कर रहा था
माइकल नील्सन

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एक सर्कुलर लेंस किसी दिए गए अधिकतम आयाम के लिए सबसे अधिक रोशनी इकट्ठा करता है, लेकिन यह इमेज प्लेन के कुछ हिस्सों पर इकट्ठा होता है जो सेंसर पर नहीं हैं!
टॉम एंडरसन

यदि आप इसे फिट करने के लिए फसल लगाते हैं तो यह छवि तल पर अधिक इकट्ठा होता है।
माइकल नीलसन

@ टॉम: वास्तव में नहीं। छवि में समाप्त होने वाले दृश्य में एक बिंदु से लेंस को मारने वाले सभी प्रकाश का उपयोग छवि बनाने के लिए किया जाता है। लेंस आकार की परवाह किए बिना सच है।
ओलिन लेट्रोप

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एक मजेदार बिंदु यह है कि एपर्चर का आकार (इस प्रकार लेंस) एक आउट-ऑफ-फोकस प्रकाश स्रोत (जिसे अक्सर "बोकेह" कहा जाता है) के स्पष्ट आकार को प्रभावित करता है। आप देख सकते हैं कि कस्टम बोकेह छवियों ( http://www.wikihow.com/Make-a-Custom-Bokeh ) को देख रहे हैं।


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लेकिन, जिस तरह एक गोल लेंस में एक वर्ग या स्टार के आकार का एपर्चर हो सकता है, उसी तरह एक गोल लेंस के साथ एक वर्ग लेंस हो सकता है।
Mattdm

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@mattdm तब वर्गाकार लेंस को वर्गाकार लैंस के घेरे को शामिल करने के लिए काफी बड़ा होना चाहिए - इसलिए अब आप एक बड़ा, भारी, अधिक महंगा (कच्चे माल और निर्माण प्रक्रियाओं के संदर्भ में) लैंस बना रहे हैं। यदि नहीं, तो लेंस का आकार द्वितीयक एपर्चर के रूप में कार्य करेगा, जैसे कि कुछ लेंस के साथ एपर्चर ब्लेड प्रकाश पथ में बिल्कुल भी नहीं होते हैं जब लेंस चौड़ा होता है।
माइकल सी

और मुझे लगता है कि स्क्वेर्ड लेंस के साथ ब्रेसलेट करना ज्यादा मुश्किल है ... ( store.miles-miles.com/products )
फ्लॉकी

उन आयताकार उद्देश्यों के साथ एक लाभ यह होगा कि उन्हें केवल 4 ब्लेड होने की आवश्यकता है, यहां तक ​​कि एल लेंस, और कार्ल जीस वाले। फ्लो: क्यों वे कंगन इतनी महंगी हैं! मैं अपने लेंस कॉफ़ी कप का मिलान करने के लिए एक पर विचार कर सकता था, लेकिन यह बहुत महंगा है ...
माइकल नील्सन

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खैर, लेंस हमेशा आकार में "गोल" नहीं होते हैं । हालांकि इसका फोटोग्राफी से कोई लेना-देना नहीं है। यहाँ कुछ उदाहरण हैं:

  1. 1-डी कैमरों और बीम दृष्टिवैषम्य सुधार के कुछ अनुप्रयोगों के साथ-साथ बीम को आकार देने के लिए बेलनाकार लेंस बहुत उपयोगी हैं।

  2. फ्रेस्नेल लेंस , कई आकारों में आ सकते हैं, और ट्विस्ट के साथ प्रकाश को केंद्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए देखें: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Magnifying-fresnel-lens.jpg

लेंस के कई और गूढ़ प्रकार हैं, ( लेंसलेट सरणियों , किनोफोर्म लेंस , आदि ..) लेकिन क्या याद रखना महत्वपूर्ण है कि एक लेंस का उपयोग प्रकाश को मोड़ने के लिए किया जाता है, और कई तरीके हैं जो "विवर्तनिक" प्रकाशिकी या का उपयोग कर रहे हैं सामग्री की तरह tranditional ग्लास। डिजाइन का कारण आमतौर पर कार्यक्षमता और उत्पादन लागत है।


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Im बहुत यकीन है कि ओपी का मतलब है कैमरा उद्देश्य, लेंस नहीं।
माइकल नीलसन

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मान लीजिए कि आप एक बेलनाकार के बजाय एक आयताकार लेंस का उपयोग करते हैं। सबसे पहले, लेंस के आकार बात नहीं होगा सब परजब तक आपके पास सभी तरह के छिद्र खुले नहीं हैं; किसी भी धीमी सेटिंग पर, डायफ्राम का लगभग गोलाकार आकार निर्धारण कारक होगा। यह मानते हुए कि आपके पास सभी तरह के छिद्र खुले हैं, मुख्य प्रभाव निम्नानुसार होगा। आपके पास क्षेत्र की एक निश्चित गहराई होगी। यदि ऑब्जेक्ट पॉइंट ए बिंदु बिंदु छवि बनाने के लिए सही दूरी पर है, तो यह बिंदु लेंस के आयताकार आकार की परवाह किए बिना एक बिंदु है। हालाँकि, यदि ऑब्जेक्ट बिंदु B कुछ अन्य दूरी पर है, तो हमें उस बिंदु की छवि के रूप में एक धब्बा मिलता है। धुंधला होता है क्योंकि प्रकाश किरणों का एक बंडल होता है, और बंडल में कुछ परिमित आकार होता है जहां यह फिल्म या चिप को इंटरसेप्ट करता है। चूंकि लेंस आयताकार है, यह बंडल पिरामिडल है, और धब्बा सामान्य परिपत्र एक के बजाय एक आयताकार धब्बा होगा। उदाहरण के लिए, मान लें कि आप किसी का फोटो खींच रहे हैं ' पृष्ठभूमि में एक तारों वाले आकाश के साथ सामना। आप चेहरे पर ध्यान केंद्रित करें। सितारे थोड़े फजी आयतों के रूप में दिखाई देंगे।

बहुत अधिक आवर्धन पर (शायद एक बहुत लंबे लेंस के साथ जो प्रभावी रूप से एक छोटा दूरबीन है), यह संभव है कि आप विवर्तन पैटर्न भी देखेंगे। तारों की पृष्ठभूमि के साथ चेहरे के उदाहरण में, मान लीजिए कि हमने फोकस को अनंतता में बदल दिया, चेहरे को फोकस से बाहर कर दिया। वेव ऑप्टिक्स अब यह अनुमान लगाएगा कि (अपभ्रंश की अनुपस्थिति में), एक तारे के लिए विवर्तन पैटर्न एक केंद्रीय (क्रम 0) फ्रिंज होगा जो एक रिंग (पहले क्रम के फ्रिंज) से घिरा होता है यदि आप एक गोलाकार छिद्र का उपयोग करते हैं, लेकिन एक आयताकार एपर्चर एक अलग पैटर्न (अधिक आयताकार ग्रिड की तरह) देगा। व्यवहार में, मुझे नहीं लगता कि एक कैमरा कभी भी अपवर्तन के साथ सभी तरह के खुले में विवर्तन-सीमित होगा। एपर्चर व्यापक होते ही विकर्षण कम हो जाता है, जबकि किरण-अपक्षय में वृद्धि होती है,


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जब तक आप इनका उपयोग नहीं करते हैं तब तक यह बंद नहीं होगा: wdjoyner.files.wordpress.com/2013/05/aperture_wikipedia.png
माइकल नीलसन

@MichaelNielsen: क्या आपका मतलब है कि यह केवल लगभग गोलाकार होगा?
बेन क्रॉउल

हाँ, मेरा क्या मतलब है। आम तौर पर आप परफेक्ट सर्किल पाने के लिए व्यापक रूप से खुले में जाना चाहते हैं, जो आपको तब ही मिलता है जब आपके पास कोई अच्छा लेंस हो जिसमें कोई गोलाकार विपथन न हो।
माइकल नीलसन

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लेंस हमेशा गोल के रूप में उत्पादित किए जा रहे थे क्योंकि यह विनिर्माण प्रक्रिया को सबसे अच्छा लगता है। उन्हें चौकोर बनाने के बाद कम से कम बहुत सटीक कटिंग शामिल होगी, जिससे वे बहुत अधिक महंगे हो जाएंगे। (हालांकि कुछ विशेष उद्देश्यों के लिए स्क्वायर लेंस का उत्पादन किया जा रहा है)

आप पूछ सकते हैं कि सेंसर चौकोर क्यों नहीं बल्कि गोल है?

इसका उत्तर यह है कि हमारी स्क्रीन, फिल्म और अंत में हमारा फोटो पेपर आकार में चौकोर है। अगर हमें चौकोर फोटो चाहिए तो हमें राउंड सेंसर की जरूरत नहीं है!


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निश्चित रूप से बात यह है

  1. किसी भी अभिविन्यास में आने वाले प्रकाश के लिए समान 'ऑपरेशन' को लागू करने के लिए आपको एक गोलाकार सममित आकृति की आवश्यकता होती है ताकि आप आने वाली छवि पर विभिन्न बिंदुओं के बीच स्थानिक अनुपात को विकृत न करें।

  2. लेंस आम तौर पर एक बिंदु की ओर उनकी सतह पर प्रकाश लैंडिंग ध्यान केंद्रित करना है। यह बिंदु एक कैमरे में सीएमओएस सेंसर से 'थोड़ा पीछे' है, लेकिन इसका एक ही सिद्धांत, और भौतिकी यह निर्धारित करती है कि एक क्रॉस-सेक्शन आकार प्राप्त करता है। जब आप इसे सभी झुकावों में दोहराते हैं, तो आप चारों ओर घूमते हैं और एक सपाट-गुंबद का आकार प्राप्त करते हैं, जैसे कि एक लान्स

  3. यह इसी तरह का एक कारण है कि उपग्रह के व्यंजन गुंबददार होते हैं न कि बॉक्स के आकार के

लेकिन यह निश्चित रूप से नहीं है क्योंकि यह निर्माण करना आसान है। रेनड्रॉप्स और ग्लास-बॉल्स का प्रभाव कम होता है। विंडोज नहीं। अपवर्तक सामग्री के क्यूब्स और बक्से में बस इतना ही प्रभाव नहीं होता है।


पुन: बिंदु 3. क्या आप स्क्वरियल से अवगत हैं ?
फिलिप केंडल

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लेंस को गोल नहीं होना चाहिए। विभिन्न प्रकार की आकृतियों को देखें जिसमें चश्मा फ्रेम दिखाई देता है।

हालांकि, वे सभी लेंस स्टॉक लेंस से एक खंड कट होते हैं जिसमें गोलाकार सतह होती है (एक पल के लिए, लेंस जो दृष्टिवैषम्य के लिए सही होते हैं)।

और मूल रूप से उत्तर है। किसी भी तरह की अस्मिता आपके कैमरे को दृष्टिवैषम्यता प्रदान करेगी: एक बिंदु को एक ही समय में लंबवत और क्षैतिज रूप से फोकस में लाने में असमर्थता।

एक लेंस को किसी भी घूर्णी अक्ष के साथ एक सुसंगत फ़ोकस प्रदान करना चाहिए। यदि प्रकाश के दो समानांतर बीम जो एक सेमी के अलावा क्षैतिज रूप से लेंस से टकराते हैं, तो उन्हें दो समानांतर बीमों के समान दूरी पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए जो कि लंबवत रूप से एक सेमी अलग हैं।


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और एक फोटो उद्देश्य (जो लेंस द्वारा अभिप्रेत है) बनाने के लिए आप दृष्टिवैषम्य के बिना उन कट लेंस का उपयोग कर सकते हैं, और यह सवाल है: न तो वे ऐसा क्यों करते हैं।
माइकल नील्सन

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वास्तव में विषम बोकेह बनाने के अलावा, एक आयताकार लेंस भी लेंस की विग्नेटिंग को खराब कर देगा और अन्य नकारात्मक ऑप्टिकल विपथन प्रभावों के बीच छवि क्षेत्र पर असममित संकल्प पैदा करेगा। सेंसर पर किसी विशेष बिंदु से टकराने वाली रोशनी कांच के एक विस्तृत स्वाथ से आई है - सेंसर के एक कोने से टकराने वाली रोशनी सेंसर के रास्ते में लेंस तत्वों के संबंधित कोने क्षेत्र से विशेष रूप से यात्रा नहीं करती है जब तक आप लगातार ऐसे छोटे एपर्चर का चयन नहीं करते हैं जो विवर्तन ही छवि की गुणवत्ता को काफी कम कर रहा है)। लेंस निर्माता यह सुनिश्चित करने के लिए महान लंबाई में जाते हैं कि सब कुछ उद्देश्य छवि गुणवत्ता के लिए सममित है, यहां तक ​​कि डायाफ्राम भी शामिल है। कम गुणवत्ता वाले लेंस में फ्लैट किनारों के साथ कुछ एपर्चर ब्लेड हो सकते हैं जो बहुत कोणीय पेंटागन या षट्भुज परितारिका बनाते हैं ... यह छवि के केंद्र में भी एक लेंस के एमटीएफ चार्ट (क्षमता का समाधान करने वाले लेंस का माप) पर एक नकारात्मक रूप से नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। बेहतर गुणवत्ता वाले लेंस पर जाएं और आपको अधिक सममित रूप से गोल डायाफ्राम खोलना होगा ... उन उच्च अंत बहु-हजार डॉलर के लेंसों पर जो कैनन और निकॉन ने लगाए हैं, उनमें बहुत गोल डायाफ्राम हैं - यह सिर्फ छिद्र है - ऐसा करते हैं ... ग्लास के लिए और आप छवि को और अधिक खराब कर रहे हैं। सिनेमैटोग्राफी में वास्तव में उच्च अंत ($ 5-अंकीय) लेंस में परिपत्र है। तत्वों को लेंस। यह केंद्र से कोने तक पूरे छवि क्षेत्र में छवि गुणवत्ता के लिए है। भले ही सेंसर वर्ग, आयताकार, गोल, या यहां तक ​​कि स्टार या वर्धमान आकार का हो, लेंस - कम से कम वास्तव में एक अच्छा - सममित (उर्फ परिपत्र) होता रहेगा। हाँ,


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क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स की पूरी व्याख्या में लॉन्च किए बिना व्याख्या करना मुश्किल है , लेकिन सेंसर तक पहुंचने वाले प्रकाश के सभी " लेंस के सभी " , कम से कम एक अर्थ में, भले ही हम केवल एक फोटॉन के बारे में बात कर रहे हों। एक फोटॉन केवल एक पथ नहीं लेता है (जब तक कि आप यह पता लगाने की कोशिश करने की गलती नहीं करते हैं कि यह कौन सा मार्ग है), यह सभी संभव पथ लेता है । अजीब, लेकिन सच है।

इसका मतलब है कि एक छोटे से आयत बनाने के लिए एक गोल लेंस से ग्लास को हटाने से "अतिरिक्त" ग्लास को हटाया नहीं जा रहा है जिसका उपयोग नहीं किया जा रहा है, यह वास्तव में उस ग्लास को हटा देगा जिसका उपयोग इमेजिंग (और प्रकाश संग्रह) के लिए किया जाता है। उसी टोकन के द्वारा, विशुद्ध रूप से कॉस्मेटिक कारणों के लिए लेंस को आयताकार बनाने के लिए अतिरिक्त ग्लास जोड़ने से न केवल अतिरिक्त व्यय का एक बहुत कुछ शामिल होगा, कि "अतिरिक्त" ग्लास अब इमेजिंग संभावना वितरण में भी योगदान देगा, इसलिए इसे सटीक रूप से करने की आवश्यकता होगी बनाया और साथ ही साथ परिपत्र लेंस के रूप में सही किया गया है। जैसा कि मैंने यहां बताया है , जितना बड़ा (तेज) आप लेंस बनाते हैं, उतने ही अधिक सुधार की आवश्यकता होती है, उतनी ही सटीकता की आवश्यकता होती है, और जितनी अधिक कीमत बढ़ेगी।

इसके अलावा काफी, हालांकि, बोकेह (आउट-ऑफ-फोकस क्षेत्रों की प्रकृति, विशेष रूप से हाइलाइट्स) वास्तव में, वास्तव में बहुत बुरा लगेगा।


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मेरे द्वारा पढ़े गए सबसे असंबद्ध उत्तरों में से एक है। अस्वीकरण, मेरे पास भौतिकी में पीएचडी है, और मैं एएमओ भौतिकी के क्षेत्र में काम करता हूं (ओ ऑप्टिक्स के लिए खड़ा है)। QED का इससे कोई लेना-देना नहीं है। या आप भौतिक घटनाओं के बारे में लगभग किसी भी उत्तर के लिए QED को आमंत्रित कर सकते हैं! वास्तविक जीवन लेंस और उनकी इंजीनियरिंग क्वांटम घटना से प्रभावित नहीं हैं। वाह।
bla

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गलत, मुझे डर है, लोगों को। QED है, वास्तव में, का वर्णन बिल्कुल क्यों पूरे प्रयोग करने योग्य लेंस मायने रखती भी एकल फोटॉन स्तर पर। डिस्काउंट क्वांटम घटनाएं जो आप चाहते हैं; वे अभी भी ड्राइव ऑप्टिक्स क्या कर रहे हैं।

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यकीन है, लेकिन ऐसा इसलिए है क्योंकि सब कुछ सबसे छोटे पैमाने पर है। मेरे लिए, यहां दिलचस्प सवाल "शास्त्रीय ऑप्टिकल सिद्धांत, आधुनिक लेंस डिजाइन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है या आप क्या करते हैं है ताकि आधुनिक लेंस के प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए खाते क्वांटम प्रभाव में लेने के लिए?" यदि उस प्रश्न का उत्तर "शास्त्रीय ऑप्टिकल सिद्धांत पर्याप्त है", तो QED यहां एक लाल हेरिंग है।
फिलिप केंडल

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@anaximander: सच है, इसका मतलब यह नहीं है कि QED लेंस डिजाइन के इंजीनियरिंग पहलुओं से संबंधित नहीं है, लेकिन तथ्य यह है कि यह नहीं है; लेंस-डिज़ाइन के विचार प्रकाशिकी के क्षेत्र से पूरी तरह से अलग हो जाते हैं। यह उत्तर यह कहने जैसा है कि कंप्यूटर प्रोग्रामर होने के लिए, आपको क्वांटम यांत्रिकी (जो वर्णन करता है कि ट्रांजिस्टर कैसे काम करते हैं) को समझने की आवश्यकता है । यह सिर्फ कहने के लिए एक हाथ से लहराया गया प्रयास है "यह समझना बहुत मुश्किल है," जिसका वास्तव में अर्थ है "मुझे नहीं पता।"
ब्लूराजा - डैनी पफ्लुगुएफ्ट

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आप संभवतः QED का उपयोग नहीं कर सकते हैं क्योंकि यह सिखाया जाता है (यानी चार्ज कणों के साथ एकल फोटॉन इंटरैक्शन के माध्यम से मॉडलिंग की गई) ग्लास के माध्यम से प्रकाश के ज्यामितीय पथ का वर्णन करने के लिए। आप जिस अवधारणा के बारे में सोच रहे हैं वह "तरंग यांत्रिकी" है - हां, क्वांटम तरंगें और शास्त्रीय ऑप्टिकल तरंगें समान गणित के साथ व्यवहार करती हैं। लेकिन सिर्फ इसलिए कि "क्वांटम" लगता है कूलर का मतलब यह नहीं है कि आप रे ट्रेसिंग का वर्णन करने के लिए क्यूईडी का उपयोग कर सकते हैं। अस्वीकरण: एक और पीएचडी भौतिक विज्ञानी
मार्क Lakata

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यह विवादास्पद विचार के बारे में है कि छवि के सभी हिस्सों में प्रत्येक पिक्सेल के लिए किरणें एकत्र की जाएंगी।

डिफ्यूज़ सर्फेस किरण को हर दिशा में भेजते हैं, लेंस को हिट करने वाले छोटे चाप के भीतर बहुत अधिक अनंत किरणें। इन अनंत किरणों को एक बिंदु स्रोत से एकल पिक्सेल तक निर्देशित किया जाना चाहिए। यह करना कठिन है, यही कारण है कि तेज लेंस को खोजना मुश्किल है। यह एक और कहानी है।

मैंने 3 चित्र चौड़े खुले खोल दिए और फिर अप्रयुक्त भागों को एक कट पेपर आयत के साथ कवर किया और 3 और लिया, और मैंने देखा कि अप्रयुक्त भाग को कवर करने पर केंद्र भाग 15% गहरा था। शीर्ष छवि एक खुला है और नीचे कवर किया गया है और जैसा कि आप देख रहे हैं कि कवर फ्रेम में नहीं देखा गया है, यह सिर्फ छवि को 15% गहरा बनाता है:

तुलना

इसे ज्यामितीय प्रकाशिकी के सबसे सरल मॉडल में समझाया जा सकता है। ऑब्जेक्ट पर फैलता हुआ प्रतिबिंब होता है जिसे सभी दिशाओं में विभिन्न चमक की कई प्रकाश किरणों के रूप में चित्रित किया जा सकता है । एक बड़ा लेंस व्यास (एक छोटे से रेक्ट के आकार के बजाय) के परिणामस्वरूप एक उज्जवल चित्र हो सकता है।


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आप एक भ्रम के तहत श्रम कर रहे हैं। क्या आपने संबंधित phy.SE प्रश्न के उत्तर पढ़े हैं?

@jwg डिफ्यूज़ रिफ्लेक्शन (जैसे लाम्बर्टियन) सही है। इसके अलावा डिटेक्टर पर सभी पिक्सल को रोशन करने का निष्कर्ष सही है। हालाँकि PhysicsSE जोर में QED का लेंस डिज़ाइन से कोई संबंध नहीं है। मैंने पिछले पैराग्राफ से QED निकाल दिया।
स्टीफन बिसोफ

मैं मानता हूं कि विसरित परावर्तन मौजूद है, मैं सिर्फ इस निष्कर्ष से सहमत नहीं हूं कि आप (दोनों) इससे ड्राइंग कर रहे हैं।

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प्रश्न: "लेंस आकार में गोल क्यों हैं, हालांकि छवि सेंसर नहीं है? वे वर्ग या छवि सेंसर के आकार से मेल खाते हुए कुछ क्यों नहीं हो सकते?"।

ए: लेंस और अन्य गोल ऑब्जेक्ट गोल होते हैं क्योंकि उन्हें घुमाने के लिए आसान होता है (हां, मैं मिथबस्टर्स द्वारा "स्क्वायर व्हील वीडियो" से अवगत हूं)। एक गोल लेंस एक स्क्वायर लेंस (एक एनामॉर्फिक की तरह) की तुलना में ठीक से पीसना आसान है। इसकी चिंता करने (बनाने या संरेखित करने) के लिए एक कम आयाम है या पूरी तरह से चौकोर लेंस के मामले में इसमें एक बड़ा छवि चक्र है।

एक सस्ते लेंस बड़े पैमाने पर इंजेक्शन मोल्डिंग द्वारा उत्पादित किया जा सकता है एक सस्ते लेंस होने के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ, इस प्रकार लेंस आसानी से लंबे समय तक गोल से किसी भी आकार का हो सकता है।

महँगा ग्लास सिर्फ इतना ही महंगा है। दृश्य स्पेक्ट्रम के बाहर प्रकाश को कैप्चर करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ कैमरों में लेंस हैं, जो विदेशी सामग्री से बने हैं, कांच से नहीं, और साथ काम करना मुश्किल है। गुणवत्ता के नुकसान के बिना कम काम पैसे बचाता है।

अधिकांश सेंसर्स (आज) आयताकार (16: 9) हैं क्योंकि मानव दृष्टि 'पक्ष की ओर (क्षितिज को स्कैन करते हुए) और ऊपर और नीचे नहीं है (यह ऐसा होता था कि ऊपर की तरफ देखने के लिए बहुत कम था और आपके नीचे कभी भी इतना दूर नहीं था। हमारे दिमाग ने इस तरह से विकास किया) - आकार 16: 9 को एक मानक के रूप में चुना गया क्योंकि यह एक पसंदीदा 'वाइडस्क्रीन प्रारूप' देता है (मुझे पता है कि महान फिल्में हैं जो 16: 9 से अधिक व्यापक हैं और आमतौर पर एनामॉर्फिक लेंस का उपयोग किया जाता था)।

राउंड लेंस की आसानी और लागत के साथ-साथ हमारे पास स्क्वायर सेंसर है। सेंसर में फ्लैट किनारे होते हैं और वे गोल नहीं होते हैं क्योंकि उन्हें सीधे काटना आसान होता है (और सेंसर लेंस की तरह पॉलिश नहीं होते हैं)।

सेंसर चौकोर होते हैं क्योंकि यह सबसे अधिक वफ़र से निकलता है जिससे वे बने होते हैं। वफ़र गोल हैं क्योंकि उन्हें एक भूल से कटा हुआ है। इनगॉट्स ट्यूबलर हैं, क्योंकि वे कैसे बढ़ते हैं।

इसलिए सब कुछ कम से कम करने के लिए लेंस गोल होते हैं और सेंसर चौकोर होते हैं (जैसे कि स्पेस में इस्तेमाल होने वाले एकल विशाल सेंसर, मृत सेंसर के साथ एक वेफर प्रति सेंसर, मैप किए गए एलसीडी स्क्रीन के शुरुआती दिनों की तरह)।

लेकिन यह मुश्किल नहीं है कि आयताकार सेंसर (16: 9) काटने के लिए मान लें कि आप अपने प्यारे सुपर हाई रिज़ॉल्यूशन, बड़े पिक्सेल, सेंसर को छोटे टुकड़ों में काटना चाहते हैं (क्योंकि लोग सेंसर के लिए $ 100K से अधिक का भुगतान नहीं करना चाहते हैं) जब तक कि वे सरकार नहीं हैं)।

इसलिए वे अधिकांश सेंसर को 16: 9 के आकार में काटते हैं, जिनकी संख्या 4: 3 से कम होती है (क्योंकि उन कैमरों में महंगे लेंस होते हैं) और 16: 9 प्रारूप वाले लोग थोड़े से vignetting के साथ रहते हैं (कभी-कभी बहुत सारे) और बेकार तुलनात्मक रूप से कम लागत वाले ग्लास का हिस्सा सौंदर्यवादी रूप से मनभावन छवियों को प्राप्त करने के लिए (केवल एक वर्ग या बेवकूफ एक सेंसर चाहता है जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम के बाहर संचालित होता है, या एक वर्ग छवि या डेटा बिंदुओं का मैट्रिक्स पैदा करता है)।

16: 9 प्रारूप केवल 35 मिमी फिल्म के 3: 2 पहलू अनुपात का एक चौड़ीकरण है जिसमें से आधुनिक फोटोग्राफी विकसित हुई, अन्य प्रारूप आए और गए या कभी भी लोकप्रियता हासिल नहीं की, भले ही वे 'बेहतर' थे (लेकिन संभवतः कुछ में लागत निषेधात्मक थे सबसे बड़े प्रारूपों में से)।

मूल रूप से: वंश, लागत, गुणवत्ता। कभी-कभी सामान्य ज्ञान भी एक भूमिका निभाता था।

इसे भी देखें: https://en.wikipedia.org/wiki/Image_sensor_format#Sensor_format_and_lens_size

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