色差和複消色差透鏡

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色差和複消色差透鏡之间的区别

色差 vs. 複消色差透鏡

色差是指光学上透镜无法将各种波长的色光都聚焦在同一点上的现象。它的产生是因为透镜对不同波长的色光有不同的折射率（色散现象）。对於波长较长的色光，透镜的折射率较低。在成像上，色差表现为高光区与低光区交界上呈现出带有颜色的“边缘”，这是由于透镜的焦距与折射率有关，从而光谱上的每一种颜色无法聚焦在光轴上的同一点。色差可以是纵向的，由于不同波长的色光的焦距各不相同，从而它们各自聚焦在距离透镜远近不同的点上；色差也可以是横向或平行排列的，由于透镜的放大倍数也与折射率有关，此时它们会各自聚焦在焦平面上不同的位置。. 複消色差透鏡是比一般的消色差透鏡有著更好的顏色矯正能力的鏡頭或其他的透鏡。色差是不同顏色的光線穿過透鏡之後匯聚在不同焦距上的現象。在攝影學上，它導致影像整體的色調變得柔軟，顏色邊緣對比的反差降低，像是黑白色之間的邊緣。天文學家面臨著相似的問題，特別是在望遠鏡上，透鏡的問題更甚於面鏡。消色差透鏡可以將兩種不同顏色（通常是紅色和藍色）的光聚焦在相同的平面上；複消色差透鏡的設計能將三種不同顏色（通常是紅、綠、藍三色）的光匯聚在相同的平面。殘餘的顏色偏差（二階光譜）可以比等效口徑和焦距的消色差透鏡低一個數量級。複消色差透鏡可以修正兩個波長的球面像差，也比消色差透鏡多了一個波長。 天文學的數位影像使用更寬廣的波段觀測目標，在光學上非常敏銳的CCD陣列接收的波長從紫外線經過可見光一直到紅外線，因此必須要使用複消色差透鏡。天文攝影使用的複消色差透鏡，口徑從60-150 mm，焦比從5 到7。在曝光期間進行適當的導引和聚焦，這些複消色差透鏡可以在給定的口徑下得到最明銳和寬廣的天文攝影光學。 用於形象藝術過程（拷貝）的照相機依般都使用複消色差透鏡以取得最明銳的成像。傳統設計的複消色差透鏡一般的最大孔徑被限制在9，近來，高速的複消色差透鏡已經可以使用在一般的媒體上，包括數位和35 mm的照相機。 複消色差透鏡的設計需要使用特殊的光學玻璃，以達到矯正三種波長色散特性的目的。經常使用的是昂貴的螢石冕牌玻璃和不常見成分的燧石玻璃，並且在玻璃元素間的空隙填充相同透明度的液體，以平衡光學上異常的色散。溫度對玻璃和液體的折射系數、色散的影響也在設計時的考量之內，必須在合理的溫度範圍之內，只需要稍微的調整焦點就能獲得良好的光學品質。.

冕牌玻璃

冕牌玻璃是由包含大約10%的碱石灰硅酸鹽的氧化鉀，它有著較低的折射率（大約是1.52）和低色散（阿貝數大約是60）。 除了具體以材料命名的冕牌玻璃之外，其他的光學玻璃也有與被稱為冕牌玻璃性質相似的產品。通常，只要阿貝數在50－85之間的玻璃，像是肖特硼矽酸鹽玻璃：BK7，是一種很常見，用在精密透鏡上的冕牌玻璃。硼矽酸鹽玻璃包含大約10%的含硼氧化物，有良好的光學和機械特性，並且對化工和環境的傷害具有抵抗性。用於冕牌玻璃的其它添加物還有氧化鋅、五氧化二磷、 氧化鋇、和螢石。 燧石玻璃的凹透鏡經常與冕牌玻璃的凸透鏡組合成消色差透鏡。兩種玻璃的色散作用會相互的補償（抵消）以消除色差，並且和單鏡有著相同的焦距。.

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燧石玻璃

燧石玻璃，也稱為火石玻璃，是具有高折射率和低阿貝數的光學玻璃。燧石玻璃的阿贝數是隨意訂定的，通常在50至55，但也可以更低一些，折射率則在1.45到2.00之間。由於它們的光學性能可以互相補償，因此燧石玻璃製成的凹透鏡經常會與冕牌玻璃製成的凸透鏡做成消色差透鏡。 相較於一般的玻璃，燧石玻璃是使用喬治雷文斯克羅夫特大約於1662年在英國東南部發現的高純度的硅土做原料，主要是製造英國早期鉀鹼鉛玻璃的水晶玻璃。 傳統上，燧石玻璃含有4%－60%的二氧化鉛，但是，製造和處理這些玻璃是汙染的來源。許多現代的燧石玻璃都改用其他不會改變主要光學性質的添加物，像是二氧化鈦和二氧化锆，來製造。 無色的燧石玻璃可以做成時髦的人造鑽石，當做假金剛石。.

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色散

#重定向 色散 (光學).

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透镜

本条目介绍的是光學設備，其他領域的透鏡不在此處討論。 透鏡是一種將光線聚合或分散的設備，通常是由一片玻璃構成，但用於其他電磁輻射的類似設備通常也稱為透鏡，例如：由石蠟製成的微波透鏡，用玻璃、树脂或水晶等透明材料制成的放大镜、眼镜等，也都是透镜。 透镜有两类，中间厚边缘薄的叫凸透镜，中间薄边缘厚的叫凹透镜，比球面半径小许多的透镜叫薄透镜，薄透镜的几何中心叫透镜的鏡心。 透镜并不一定是固定形状,使用满足要求的材料来制作可以改变形状的透镜可以提高清晰度,景深,不过通过使用镜头组也能达到相同的效果,就如澳大利亚摄影师吉姆·弗雷泽(Jim Frazier)做的那样,这样做是等效的。如果你有适合形状的壳来封存洁净的可增减的水,那就能做到。.

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折射率

某种介质的折射率  等于光在真空中的速度  跟光在介质中的相速度  之比： （nv.

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望远镜

望遠鏡是一種可以透過遙控方式收集電磁波（例如可見光）以協助觀察遠方物體的工具。已知能實用的第一架望遠鏡是在17世紀初期在荷蘭使用玻璃透鏡發明的。這項發明現在被應用在陸地和天文學。 在第一架望遠鏡被製造出來幾十年內，用鏡子收集和聚焦光線的反射望遠鏡就被製造出來。在20世紀，許多新型式的望遠鏡被發明，包括1930年代的電波望遠鏡和1960年代的紅外線望遠鏡。望遠鏡這個名詞現在是泛指能夠偵測不同區域的電磁頻譜的各種儀器，在某些情況下還包括其他類型的探測儀器。 英文的「telescope」（來自希臘的τῆλε，tele "far"和 σκοπεῖν，skopein "to look or see"；τηλεσκόπος，teleskopos "far-seeing"）。這個字是希臘數學家乔瓦尼·德米西亚尼在1611年於伽利略出席的意大利猞猁之眼国家科学院的一場餐會中，推銷他的儀器時提出的。在《星際信使》這本書中，伽利略使用的字是"perspicillum"。.

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