1 poin oleh GN⁺ 2024-01-18 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Canon membuat fluorite berbasis fluorspar sebagai kristal buatan berkemurnian tinggi, lalu memanfaatkannya sebagai material lensa untuk mengoreksi aberasi kromatik yang sulit dikurangi hanya dengan kaca optik biasa
  • Aberasi kromatik adalah fenomena ketika perbedaan refraksi menurut panjang gelombang membuat fokus tiap warna bergeser; kombinasi lensa kaca cekung dan cembung saja sulit sepenuhnya menghilangkan aberasi kromatik residual
  • Fluorite memiliki indeks bias rendah, dispersi rendah, dan dispersi parsial anomali, sehingga efek koreksi aberasi kromatik residual menjadi besar saat dikombinasikan dengan lensa cekung kaca berdipers tinggi
  • Canon memulai F Project pada Agustus 1966, membuat kristal buatan berukuran besar untuk lensa kamera pada 1968, dan merilis FL-F300mm f/5.6 pada Mei 1969
  • Lensa fluorite digunakan untuk meningkatkan ketajaman dan kontras dalam pemotretan super-telephoto; per Mei 2021, sejak FL-F300mm Canon telah memproduksi 39 lensa tambahan yang memakai elemen lensa fluorite

Mengapa fluorite menjadi material lensa

  • Salah satu material yang mendukung kualitas gambar tinggi pada lensa Canon adalah fluorite, yaitu bentuk kristal dari kalsium fluorida
  • Jika digunakan bersama lensa kaca, material ini dapat mengurangi aberasi kromatik hingga tingkat yang sangat rendah
  • Fluorite alami berukuran kecil, sehingga hanya cocok untuk peralatan optik kecil seperti lensa objektif mikroskop
  • Untuk menerapkannya pada lensa fotografi, Canon mulai mengembangkan teknologi untuk membuat kristal fluorite buatan berukuran besar dan berkemurnian tinggi dari bijih fluorspar
  • FL-F300mm f/5.6, yang dirilis pada Mei 1969, adalah lensa telephoto konsumen pertama di dunia yang menggunakan elemen lensa fluorite

Aberasi kromatik dan prinsip koreksinya

  • Aberasi kromatik dapat muncul sebagai tepian berwarna pada kontur subjek atau membuat keseluruhan gambar tampak kabur
  • Saat cahaya melewati permukaan kaca, cahaya dengan panjang gelombang berbeda seperti merah, hijau, dan biru dibiaskan pada sudut yang berbeda, sehingga posisi fokus tiap warna menjadi berbeda
  • Secara umum, aberasi kromatik dikoreksi dengan kombinasi lensa cekung dan lensa cembung yang membiaskan cahaya ke arah berlawanan
  • Namun, hanya dengan kaca optik biasa, aberasi kromatik pada semua panjang gelombang tidak dapat dihilangkan, sehingga aberasi kromatik residual tetap tersisa pada panjang gelombang tertentu
  • Karena indeks bias menurut panjang gelombang berbeda untuk tiap jenis kaca optik, ada batas dalam mengurangi aberasi kromatik residual hanya lewat kombinasi dan karakteristik kaca

Karakteristik optik fluorite

  • Fluorite adalah material yang secara fundamental berbeda dari kaca optik konvensional, sehingga saat dikombinasikan dengan kaca, ia mengoreksi aberasi kromatik dengan lebih efektif
  • Efeknya sangat besar terutama pada lensa telephoto, yang memiliki jarak fokus panjang sehingga aberasi kromatik menjadi lebih besar
  • Elemen lensa fluorite Canon menggunakan fluorite alami sebagai bahan baku, dan memiliki karakteristik indeks bias rendah serta dispersi rendah yang sulit diperoleh dari lensa kaca
  • Fluorite menunjukkan kecenderungan dispersi parsial anomali yang unik
    • Dari panjang gelombang merah hingga hijau, dispersinya mengikuti kecenderungan yang sama seperti kaca
    • Dari panjang gelombang hijau hingga biru, dispersinya lebih besar daripada kaca
  • Dengan memakai elemen lensa fluorite cembung bersama elemen lensa cekung dari kaca berdipers tinggi, aberasi kromatik residual dapat dihilangkan untuk menghasilkan gambar yang tajam dan berkualitas tinggi

Perbedaan refraksi dan dispersi

  • Refraksi adalah fenomena berubahnya arah cahaya saat melewati permukaan material seperti kaca
  • Tingkat perubahan arah ini disebut indeks bias
  • Karena indeks bias berbeda tergantung komposisi warna cahaya, yakni panjang gelombangnya, tiap warna dibelokkan ke arah yang berbeda
  • Fenomena ini adalah dispersi warna
  • Pada kaca optik, dispersi terjadi pada rasio yang konstan tanpa bergantung pada panjang gelombang, tetapi pada fluorite, rasio dispersi berbeda menurut panjang gelombang; inilah yang disebut dispersi parsial anomali

Canon F Project dan produksi kristal buatan

  • Asal-usul lensa fluorite ada pada Canon F Project, yang dimulai pada Agustus 1966
  • Para pengembang lensa Canon menilai bahwa untuk membuat lensa yang lebih unggul daripada lensa yang ada, mereka harus terlebih dahulu membuat material baru
  • Tantangan utama dalam produksi kristal fluorite buatan adalah kristalisasi
  • Kaca adalah istilah yang merujuk pada keadaan suatu material; karena bersifat amorf, atom-atomnya terkunci pada posisi acak, dan saat dilelehkan dapat diproses menjadi bentuk lain
  • Sebaliknya, fluorite adalah material kristalin, sehingga atom-atom penyusunnya harus membentuk susunan tertentu agar dapat mengkristal
  • Menghancurkan dan memurnikan fluorite alami, lalu memulihkan struktur atomnya secara tepat hingga mengkristal kembali dalam ukuran yang cukup besar untuk lensa kamera, adalah pekerjaan yang hampir mustahil
  • Para pengembang harus menyiapkan lingkungan vakum yang dikontrol presisi dengan suhu minimal 1.000℃, dan merancang perangkat untuk memproduksi kristal besar berkemurnian tinggi secara buatan
  • Pada 1968, dua tahun setelah F Project dimulai, Canon berhasil membuat kristal fluorite buatan yang cukup besar untuk digunakan pada lensa kamera

Pemolesan dan komersialisasi

  • Tantangan lain dalam produksi lensa fluorite adalah pemolesan
  • Fluorite lebih lunak dan lebih halus daripada kaca, sehingga metode yang digunakan untuk memoles kaca tidak cocok
  • Canon mengembangkan teknologi pemolesan khusus fluorite yang membutuhkan waktu hingga 4 kali lebih lama dibanding kaca optik biasa
  • Teknologi ini dikomersialkan pada Mei 1969
  • FL-F300mm f/5.6, produk pertama yang menerapkan elemen lensa fluorite, mendapat pujian tinggi karena gambar yang hidup dan berkontras tinggi, serta banyak digunakan di bidang profesional seperti foto jurnalistik
  • Setelah itu, seiring membaiknya teknologi vakum suhu tinggi, kontrol suhu, dan pemolesan, elemen lensa fluorite diterapkan pada lebih banyak lensa

Proses produksi lensa fluorite

  • Bahan baku: Bahan baku lensa fluorite adalah bijih fluorspar alami
  • Penghancuran dan pemurnian: Bijih fluorspar bahan baku dihancurkan dan kotorannya dihilangkan, lalu dimasukkan ke dalam krus grafit yang tidak mudah meleleh
  • Kristalisasi: Krus dimasukkan ke perangkat pertumbuhan kristal dengan pemanas atas, lalu dipanaskan hingga 1.400℃
    • Setelah fluorite bahan baku meleleh, krus diturunkan perlahan sehingga kristalisasi berlangsung mulai dari dasar krus
  • Annealing: Ini adalah proses untuk menghilangkan deformasi di dalam kristal
    • Kristal dipanaskan ke suhu tinggi yang tidak sampai melelehkannya, lalu didinginkan perlahan hingga suhu ruang selama beberapa minggu untuk menghilangkan deformasi yang dapat menyebabkan retakan
  • Trimming dan pengerjaan kasar: Bagian yang tidak diperlukan pada permukaan kristal dipotong, lalu dikerjakan secara kasar ke ukuran yang dibutuhkan, kemudian diperiksa apakah ada anomali internal
  • Grinding: Permukaan atas dan bawah kristal digerus menjadi bentuk sferis yang tampak seperti kaca buram
  • Pemolesan: Permukaan dipoles dengan pelet abrasif yang dipadatkan hingga mencapai keadaan semi-transparan dan dimensi yang ditentukan, lalu goresan halus dihilangkan dengan abrasif khusus
  • Deposisi: Dalam kondisi vakum tinggi pada tingkat 1 per 1 juta hingga 1 per 100 juta dari tekanan atmosfer, material pelapis diuapkan secara termal untuk membentuk film tipis di atas lensa yang telah dipoles
  • Inspeksi akhir: Teknisi terampil memeriksa kemurnian dengan interferometer, dan hanya elemen lensa yang lulus inspeksi yang dipindahkan ke proses perakitan lensa

Lensa yang menerapkannya dan pengguna

  • Per Mei 2021, sejak FL-F300mm Canon telah memproduksi 39 lensa tambahan yang mengadopsi elemen lensa fluorite
  • Elemen lensa fluorite tidak hanya berkontribusi pada koreksi aberasi kromatik, tetapi juga pada pengurangan ukuran dan berat produk
  • Karena karakteristik ini, elemen tersebut banyak digunakan pada lensa telephoto besar
  • Lensa fluorite digunakan oleh fotografer yang membutuhkan kualitas gambar tinggi pada jarak fokus super-telephoto
    • Fotografer olahraga profesional
    • Fotojurnalis
    • Penggemar yang memotret burung liar, kereta api, pesawat, dan sebagainya
  • Lensa yang dirilis pada 2021 mencakup RF400mm F2.8 L IS USM dan RF600mm F4 L IS USM, masing-masing menggunakan 2 elemen lensa fluorite

1 komentar

 
GN⁺ 2024-01-18
Komentar di Hacker News
  • Karena saya belum melihat ringkasan yang benar-benar memuaskan, kalau dirangkum: indeks bias suatu material biasanya bukan satu nilai tetap sekitar 1,5, melainkan berubah bergantung pada panjang gelombang
    Karena difraksi, seperti interferensi kuantum, menguat di arah tertentu dan saling meniadakan di tempat lain, grafik panjang gelombang–indeks bias menjadi kurva yang menurun monoton secara mirip eksponensial/asimtotik dari ultraviolet ke inframerah
    Jadi lensa cembung memiliki pembesaran lebih tinggi dari yang dimaksudkan pada warna biru, juga tinggi pada hijau, cukup tepat pada merah, dan secara ketat hanya tepat pada kuning uap natrium, sehingga menghasilkan citra dengan aberasi berupa warna yang bergeser di bidang fokus
    Untuk mengoreksinya, lensa cembung/cekung dari komposisi dengan laju penurunan indeks bias berbeda, seperti Schott BK7 dan F2, digabungkan sehingga daya bias positif berlebih untuk biru dari lensa cembung pertama diimbangi oleh daya bias negatif berlebih untuk biru dari lensa cekung berikutnya
    Jika rangkaian lensa diperpanjang, panjang gelombang tambahan, efek samping, dan cacat lain dapat dikoreksi sebanyak yang diinginkan
    Dalam konteks ini, alasan fluorit (CaF2) penting adalah karena grafik panjang gelombang–indeks biasnya menunjukkan “dispersi anomali” yang hampir datar, sehingga warna di seluruh rentang cahaya tampak terkumpul hampir di titik yang sama dan banyak lensa koreksi bisa dilewati
    Namun, memproduksi massal kristal kalsium fluorida yang transparan secara optik seukuran kamera itu sulit, dan ini adalah bidang yang telah dicoba Canon selama puluhan tahun

    • Ungkapan “aberrated(after Ernst Abbe)” tampak seperti etimologi rakyat yang jenaka, tetapi aberrate berasal dari verba Latin aberro yang berarti “mengembara/menyimpang”
      https://en.wikipedia.org/wiki/Folk_etymology
      https://en.wiktionary.org/wiki/aberro#Latin
    • Bagian tentang menumbuhkan kristal kalsium fluorida seukuran kamera lebih tepat disebut sudah berhasil dilakukan selama puluhan tahun, bukan “masih dicoba selama puluhan tahun”
      Masalah pertumbuhan kristal sudah diselesaikan pada 1960-an dan sekarang merupakan teknologi yang umum
      Fluorit juga digunakan pada lensa Fuji, dan Nikon/Sony juga memiliki kaca khusus mereka sendiri untuk menangani masalah yang sama
    • Ringkasan itu lebih baik daripada artikelnya, tetapi definisi indeks bias di artikel juga keliru
      Indeks bias bukan sudut, melainkan nilai yang dapat dihitung dari sudut datang dan sudut bias: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Snell%27s_law
      Selain itu, indeks bias dapat bergantung bukan hanya pada panjang gelombang, tetapi juga pada polarisasi cahaya, dan ini menimbulkan bias ganda: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Birefringence
    • Jika maksudnya “aberration” berasal dari nama belakang Ernst Abbe, itu tidak benar; kata itu berasal dari Latin: https://www.etymonline.com/word/aberration
    • Sebagian benar, tetapi “secara alami memfokuskan semua warna di seluruh rentang cahaya tampak ke titik yang sama” adalah tanpa dispersi, bukan “dispersi anomali”
      Dispersi anomali biasanya disebut anomalous dispersion, dan merupakan keadaan ketika indeks bias justru meningkat saat panjang gelombang makin panjang, bukan menurun seperti pada dispersi normal: https://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_(optics)#Material_dispersion_in_optics
      Jika ada material tanpa dispersi, lensa bisa dibuat hanya dari material itu untuk menghindari aberasi kromatik, tetapi karena di dunia nyata tidak ada, dispersi dari berbagai material harus digabungkan agar saling meniadakan
      Fluorit bukan menunjukkan dispersi anomali di rentang cahaya tampak, melainkan memiliki dispersi rendah
      Canon tampaknya telah berhasil memproduksi massal kristal kalsium fluorida seukuran kamera sejak 1960-an, dan perusahaan lain juga demikian
      Menurut https://en.wikipedia.org/wiki/Fluorite, kalsium fluorida transparan di wilayah inframerah dan ultraviolet serta perubahan indeks biasnya terhadap panjang gelombang sangat kecil, sehingga umum digunakan sebagai material jendela di laboratorium; Canon dan lainnya telah menggunakan kristal kalsium fluorida yang ditumbuhkan secara sintetis pada lensa untuk membantu desain apokromatik dan mengurangi dispersi optik
      Selain itu, sodium, fluorite, calcium, fluoride bukan nama merek atau nomina khusus, jadi dalam bahasa Inggris memang sebaiknya tidak ditulis dengan huruf kapital seperti dalam bahasa Jerman
  • Saat mencari penjelasan sederhana tentang mengapa dispersi itu penting, tulisan ini membantu: https://www.targettamers.com/guides/apochromatic-lenses/
    Berbeda dari lensa akromatik yang hanya mengoptimalkan dua panjang gelombang, lensa apokromatik dioptimalkan untuk tiga panjang gelombang
    Dulu perhitungannya dilakukan dengan tangan, dan meski itu sendiri bukan hal yang luar biasa, mengejutkan bahwa dengan cara itu pun desain lensa yang begitu unggul bisa dihasilkan
    Komputer saat ini melakukan optimisasi dengan sangat cepat, tetapi perhitungannya bergantung pada sifat fisik nyata material kaca, dan sifat itu juga berubah bersama biaya, daya tahan, dan sebagainya
    Jadi komputer tidak bisa sesuka hati mengoptimalkan rentang indeks bias/dispersi yang kontinu; ia hanya bisa menangani material nyata yang diskret, yang dikatalogkan oleh produsen kaca dan ditentukan oleh perancang di dalam program
    Fluorin juga punya sifat khusus sebagai coating: https://www.digitalcameraworld.com/features/this-is-why-your-camera-lens-needs-a-fluorine-coating

    • Sebagian besar desain komputer saat ini berfokus pada optimisasi toleransi elemen lensa dan housing mekanis
      Tujuannya adalah menurunkan tingkat presisi yang dibutuhkan saat perakitan, sehingga elemen bisa dimasukkan ke barrel dan dikirim hampir tanpa koreksi
      Ini banyak dipakai terutama pada lensa kit yang sangat sensitif terhadap harga
    • Lensa akromatik dikoreksi untuk biru dan hijau, sehingga sudah cukup untuk film/pelat ortokromatik hitam-putih yang hanya peka terhadap biru dan hijau
      Pada film hitam-putih pankromatik biasanya juga memuaskan, tetapi pada film warna aberasi kromatik mulai terlihat
      Lensa apokromatik dikoreksi untuk biru, hijau, dan merah
      Lensa yang dikoreksi untuk spektrum yang lebih luas, termasuk ultraviolet dan inframerah, juga dimungkinkan, dan Nikon membuat lensa seperti UV 105mm f4.5 untuk keperluan teknis/ilmiah
    • Rasanya artikel yang ditautkan sudah menjelaskan hal itu dengan cukup baik
    • Alasan dispersi penting pada akhirnya adalah karena dalam foto kita tidak menginginkan color fringing dan kekaburan keseluruhan
      Ada dua jenis aberasi kromatik, dan keduanya muncul dari dispersi
      Aberasi kromatik aksial terjadi ketika jarak fokus berbeda untuk tiap panjang gelombang sehingga fokus sempurna tidak mungkin dicapai. Jika fokus disetel pada hijau, merah dan biru akan meleset dari fokus; ini memengaruhi seluruh gambar dan sangat sulit diperbaiki dalam post-processing
      Aberasi kromatik lateral terjadi ketika perbesaran berbeda tergantung panjang gelombang, sehingga tidak terbentuk satu gambar yang unik. Gambar biru sedikit lebih besar daripada hijau, dan hijau lebih besar daripada merah, sehingga muncul sebagai color fringing di tepi dan sudut yang jauh dari sumbu optik. Koreksi algoritmik dimungkinkan dengan mengubah ukuran sub-gambar merah/biru agar sesuai dengan hijau
    • Ke depannya, jika teknologi simulasi dan manufaktur berkembang, tampaknya cahaya akan bisa dikendalikan secara halus dalam 3D
      Saya pernah melihat lensa fraktal dan lensa majemuk yang sangat aneh
  • Lensa fluorit memang menakjubkan, tetapi sampai kita masuk ke perbesaran tinggi atau mendekati batas kecepatan sistem, keunggulannya belum menjadi penentu
    Perbedaan nyata muncul ketika dikombinasikan dengan stabilisasi gambar VR, sehingga mendapat keuntungan kecepatan rana 4 stop atau lebih
    Jika subjek setajam itu, aberasi kromatik akan sangat terasa, atau berkat fluorit, tidak terasa demikian
    Menariknya, alat penyunting foto modern mengoreksi efek lensa seperti vignetting dan pincushion sekaligus aberasi kromatik lewat perangkat lunak
    Dibandingkan saat saya mulai dengan Nikkor 70-210 f/4 sekitar 1989 dan film, foto yang bisa diambil sekarang benar-benar mencengangkan
    Secara pribadi, masalah sebenarnya adalah ada terlalu banyak bidikan yang begitu bagus sampai membuat mata terbuka lebar, sehingga sulit menyaringnya menjadi jumlah yang bisa dicerna
    Anak-anak sekarang mungkin tidak terlalu terkesan, tetapi rekayasa luar biasa di balik teknologi fotografi membuat saya rendah hati

    • Benar. Selama sekitar 15 tahun terakhir saya hampir tidak memikirkan aberasi kromatik lensa
      Asal memotret RAW, koreksi otomatis dalam post-processing adalah hal sepele
    • Lensa fluorit mengurangi jumlah elemen lensa yang diperlukan, sehingga desain bisa dibuat lebih kecil dan lebih mudah dibawa
      Karena itu, lensa ini terutama terlihat pada lensa besar berfocal length panjang yang ukuran dan bobotnya benar-benar menjadi beban
    • Saya mulai dengan film pada masa yang mirip, lalu mengikuti satu-dua lompatan generasi besar CMOS, dan kini menyenangkan bahwa bottleneck sebenarnya saat menyaring ratusan GB foto dari setiap sesi pemotretan menjadi sekitar 10 foto terbaik adalah 55000mbps M2 SSD di MacBookPro
  • Saya punya lensa FD 300/2.8 S.S.C. Fluorite yang keluar pada 1975, dan itu benar-benar lensa fantastis
    Bahkan pada bukaan maksimum f/2.8, tajam sampai ke sudut dan sangat bagus untuk astrofotografi
    Dalam satu frame, ia bisa menangkap Nebula Orion, Nebula Kepala Kuda, hingga detail lengan spiral Galaksi Andromeda
    Untuk potret luar ruangan juga hebat dan membuat latar belakang blur creamy, tetapi jaraknya sampai-sampai perlu panggilan speakerphone kalau ingin berbicara dengan subjek
    Harga resminya saat itu 420000 yen, setara 5364 dolar dalam nilai sekarang, dan saya membelinya bekas seharga 400 dolar
    Saat itu harga lensa FD mount jatuh tajam, karena flange distance-nya terlalu pendek sehingga tidak bisa diadaptasikan ke DSLR
    Pada akhirnya saya membongkar seluruh bagian belakang lensa dan memachining mount konversi agar bisa dipakai di DSLR. Adapter ring tidak bisa karena menambah ketebalan
    Setelah mirrorless muncul, lensa FD bisa dipakai kembali dengan adapter ring sederhana, sehingga harga bekasnya naik lagi
    Meski begitu, jika dibandingkan performa optiknya dengan lensa autofokus modern sekelas, value for money-nya masih sangat baik. Lensa saya sekarang sekitar 600–1000 dolar di eBay, sementara Sony 300/2.8 GM baru 6000 dolar
    Jika mencari lensa telephoto cepat ber-aperture besar, saya sangat merekomendasikan lensa FD dengan elemen fluorit, dengan catatan Anda tidak keberatan fokus manual

    • Dulu saya punya FD 500mm f/4.5 dan itu cukup bagus, tetapi koreksinya tidak sebaik kaca modern
      Saya membelinya 750 dolar, jadi itu juga bargain yang luar biasa
      Namun karena kegunaan utama lensa telephoto ber-aperture besar adalah olahraga dan satwa liar, autofokus cepat adalah fitur yang menentukan
      Selain itu, optimisasi komputer modern sangat mengurangi bobot lensa, memperbaiki distribusi bobot, dan memberikan kualitas gambar yang nyaris tanpa cela, sehingga bagi banyak orang 6000 dolar sepenuhnya masuk akal
  • Saya tidak tahu bahwa Canon menggunakan elemen fluorit
    Rasanya seperti belajar satu hal setiap hari, keren
    Lensa telefoto Canon juga memasukkan elemen holografik, dan sekitar tahun 1990 saya pernah mendengar ceramah seorang perancang lensa yang menjelaskan cara cerdas memakai pasangan orde difraksi (n dan n+1) untuk saling mengoreksi
    Berkat ini, dispersi difraktif juga bisa dipakai untuk koreksi warna, bukan hanya kaca dan fluorit, tanpa menimbulkan stray light (ghost) dari orde difraksi yang tidak diinginkan
    Lensa-lensa seperti ini adalah karya seni

    • Saya ingat sifat fluorit yang mudah pecah adalah salah satu alasan peralatan Nikon dipilih di Stasiun Luar Angkasa Internasional
    • Lensa fluorit pada teleskop Takahashi populer di kalangan astronom amatir
  • Baru-baru ini saya mengetahui bahwa elemen optik pada lensa masa kini bukan hanya “sekadar kaca”, tetapi juga sering mencakup elemen plastik yang dirancang khusus
    Video Gordon Laing “Canon lens TEARDOWN! What's INSIDE a new lens?”: https://youtube.com/watch?v=YH5_nVRWHZ0

  • Saya berharap artikel ini menjelaskan mengapa fluorit mengurangi aberasi kromatik, tapi sayangnya hanya mengatakan “memang begitu” tanpa masuk jauh ke alasannya
    Awalnya saya kira karena indeks biasnya cocok, tetapi ternyata hampir sama dengan kaca
    Kandidat paling masuk akal yang saya temukan sejauh ini adalah dispersi kecepatan grupnya berlawanan, tetapi kalau saja saya mengerti apa artinya, mungkin itu akan menjelaskan

    • Saat merancang lensa, biasanya dipakai optimizer untuk mencari kombinasi elemen lensa agar cahaya dari semua panjang gelombang terfokus pada titik yang sama di seluruh gambar
      Jika hanya memakai jenis kaca yang sama, optimizer sulit menemukan solusi yang mengoreksi aberasi kromatik di seluruh spektrum
      Misalnya, ketika penyesuaian dilakukan untuk memperbaiki aberasi hijau, birunya malah rusak
      Namun jika memakai material dengan pola dispersi warna berbeda seperti fluorit, optimizer mendapat derajat kebebasan tambahan, sehingga aberasi tiap warna bisa dikendalikan lebih independen dan lensa berkinerja tinggi dapat dibuat
    • Kalimat paling menarik agak tersembunyi, tetapi ada di bagian ini: “Lensa fluorit juga unik karena kecenderungan dispersi parsialnya yang tidak biasa. Panjang gelombang merah-hijau terdispersi dengan kecenderungan yang sama seperti kaca, tetapi panjang gelombang hijau-biru terdispersi lebih banyak daripada kaca.”
      Fluorit memiliki dispersi total yang rendah sehingga aberasinya kecil, dan sekaligus bentuk kurva dispersinya unik sehingga memberi lebih banyak ruang kendali
      Kaca biasa umumnya memiliki kurva dispersi yang mirip, sedangkan bentuk kurva fluorit yang aneh memberi tuas tambahan pada fungsi optimisasi
    • Artikel ini menunjukkan “peta” kaca yang tersedia berdasarkan indeks bias dan konstanta dispersi: https://www.opticsforhire.com/blog/apochromatic-lens/
      Penjelasannya begini. Jika hanya ada kaca di atas “garis kaca”, kita bisa membuat lensa dengan panjang fokus yang sama pada dua panjang gelombang, tetapi sulit pada tiga panjang gelombang; dibutuhkan material yang keluar dari garis kaca, dan salah satunya adalah kalsium fluorida
      Beberapa plastik seperti akrilik atau polistirena juga bisa digunakan, tetapi punya masalah sendiri seperti pemuaian termal
      Panjang fokus yang sama pada dua panjang gelombang berarti grafik panjang fokus terhadap panjang gelombang kira-kira berbentuk parabola, dan jika sama pada tiga panjang gelombang, grafiknya menjadi seperti kurva kubik
      Kaca harus ekonomis dan mudah dipoles, transparan, stabil secara kimia, tidak mudah bernoda, dan kuat secara mekanis
      Semakin “eksotis” kaca dengan sifat refraksi ekstrem, cenderung semakin buruk sifat materialnya secara keseluruhan, jadi ini bukan masalah desain yang mudah
    • Menurut saya artikel ini menjelaskan dengan tepat mengapa fluorit membantu mengatasi aberasi kromatik
      Berkat dispersi parsial, ada satu derajat kebebasan tambahan
    • Sepertinya itu sudah dibahas di paragraf ke-7
      Isinya: “Panjang gelombang merah-hijau terdispersi dengan kecenderungan yang sama seperti kaca, tetapi panjang gelombang hijau-biru terdispersi lebih banyak daripada kaca. Karena itu, jika elemen lensa fluorit cembung digunakan bersama lensa cekung kaca berdispersi tinggi, aberasi kromatik residual akan dihilangkan”
  • Super UD dan UD sudah lama menjadi salah satu standar acuan di dunia lensa, dan fluorit memainkan peran besar di sana
    Bacaan tambahan yang bagus: https://www.canon-europe.com/pro/infobank/fluorite-aspherical-ud-lenses/

  • Saya kira ini membahas lensa kacamata, sayang sekali

    • Saya juga kira ini tentang kacamata
      Selama beberapa tahun memakai kacamata, saya tidak terlalu memperhatikan aberasi kromatik, tetapi setelah mulai memakai lensa kontak lalu kembali memakai kacamata, hal itu terlihat sangat jelas, terutama di bagian tepi lensa
      Untuk mendekati kualitas gambar setara lensa kontak dalam hal distorsi, lensa kacamata juga harus cukup berkualitas tinggi
  • Saya kurang paham mengapa aberasi kromatik tidak sekadar dikoreksi dengan software
    Kalau kita tahu gambar merah, hijau, dan biru memiliki posisi fokus dan ukuran yang sedikit berbeda, tampaknya mudah diperbaiki
    Untuk adegan diam, cukup ambil 3 foto yang difokuskan per warna, lalu samakan ukurannya dengan rescaling
    Untuk adegan bergerak, matematikanya akan lebih rumit, tetapi sebagian besar masalah tetap semestinya bisa diperbaiki
    Masalah sebenarnya adalah cahaya dengan panjang gelombang di antara warna-warna berbeda, seperti “kuning”
    Solusi sempurnanya hanyalah menjadikan setiap piksel sebagai spektrometer, dan dengan sensor bandgap variabel, itu pun tampaknya mungkin

    • Software pemrosesan gambar RAW saat ini kebanyakan memiliki fitur pengurangan aberasi kromatik
      Banyak tool memiliki database lensa yang cocok dengan data EXIF lensa yang digunakan untuk pemotretan, sehingga membantu menyesuaikan gambar secara otomatis pada tingkat yang sesuai
    • Kita tidak bisa menciptakan informasi yang tidak ada pada gambar yang sudah diambil
      Aberasi kromatik menurunkan resolusi spasial