note 44:光学系学習史：その１０ｰ190616

note 44:光学系学習史：その１０ｰ190616

光学系の開発の歴史はカメラ・レンズの開発の歴史といっても良いだろう。

コンピュータのなかった時代に、
古くは、顕微鏡、望遠鏡の発見、そしてあくなき改良。そして写真が発明されてからは、以下に綺麗に画像を記録しるかにカメラ・レンズは大きく貢献してきた。

理想的なレンズの特性からのズレは収差と呼ばれる。理想的なカメラ・レンズはこの収差との戦いでもあった。最近の４K・８K用のレンズは究極の精度で製造されていると聞く。

このカメラ・レンズに代表される光学系は、二次元画像をいかに正確にフィルム（現在は主にCCD、CMOSに代表される半導体イメージセンサー）に結像させるかを目指している。

そのレンズに何が必要なのか？

簡単に言えば、撮像される像の一点一点をレンズを通してフィルムに忠実に点として結像できるかである。
収差があると、像の点がフィルム上に点として結像できない。言い換えれば、像の点が完全に正確にフィルム上の１点に結像でききれば収差０だと言うことができる。

以下、引用「収差」
https://ja.wikipedia.org/wiki/収差

概要[編集]
レンズの収差による現象を最も単純に示すと、被写体側の焦点にある白色の点光源が、像側の焦点で点像にならない、という形で現れる。この像の崩れは、以下で述べる各種の収差が複合した結果であり、被写体のあらゆる点が、同様にして崩れた点となって投影されたものが、最終的な像となる。
光の波長（周波数）に注目した場合、収差は、色収差と単色収差に二分される。色収差は、一般に物質の屈折率が波長（周波数）によって異なる（分散）ために、像に色ズレが起きる収差である。これに対し、単色でも発生する収差が単色収差である。また別の分類として、焦点が前後にズレる収差が縦収差、焦点が焦点平面内で横[1]にズレる収差が横収差、という分類もある。
単色収差のうち発生の著しい[2]ものを、5種類にまとめて分類したものがザイデル収差である。さらに後年ゼルニケらにより研究され、数学的にゼルニケの円多項式で記述された。

つづく

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