Asphärische Linse


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Pfeilhöhe bei einer asphärischen Linse - aus der Wikimedia Foundation
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Pfeilhöhe bei einer asphärischen Linse - aus der Wikimedia Foundation

Inhaltsverzeichnis

Definition

Bei einer asphärischen Linse handelt es sich um eine Linse, deren Form von der "normalen" (sphärischen) Kugelform abweicht.

Durch die definierten Abweichungen können Abbildungsfehler, die normalerweise bei sphärischen Linsen auftreten, minimiert werden. Insbesondere die sphärische Aberration kann vollständig korrigiert werden.

Im Fotobereich werden asphärischen Linsen insbesondere in folgenden Gebieten eingesetzt:

Die bekannteste Anwendung im "normalen Leben" sind Gleitsichtgläser, die für Brillenträger mit Alterssichtigkeit - neben dem Fernbereich - auch den Nahbereich erschließen.

(Kleiner) Geschichtlicher Exkurs

Leitz Noctilux 1:1,2/50 mm - mit freundlicher Genehmigung von  arsenal-photo.com
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Leitz Noctilux 1:1,2/50 mm - mit freundlicher Genehmigung von arsenal-photo.com

Exkurs

Im Fotobereich tauchte erstmals (nach verschiedenen Quellen - u. a. Erwin Puts) - 1966 ein Objektiv mit asphärischen Linsen auf, das Leitz Noctilux 1:1,2/50 mm.

Davor war es "fast unmöglich" optisch hervorragende Objektive einer so hohen Lichtstärke zu rechnen, bekannte "Lichtriesen" - wie z. B. das Canon 1:0,95/50 mm oder das Nikon Nikkor 1:1,1/50 mm - waren (u. a. wegen der unkorrigierten sphärischen Aberration) optisch schlechter als vergleichbare Objektive der 1,4er-Klasse.

Die großen Hersteller dieser Zeit (Canon, Leitz, Nikon und Carl Zeiss) experimentierten alle mit der Fertigung von Asphären, die (seinerzeit nur mögliche) manuelle Herstellung erschien einfach zu kostenintensiv. Leitz entschloss sich aber, mit sehr großem Aufwand (und Ausschuss) das Noctilux 1:1,2/50 mm zu bauen. Über die Leistung des Objektives gibt es sehr wenige Quellen - hier wird auf den Bericht von Erwin Puts verwiesen. Der Nachfolger - das (unwesentlich) lichtstärkere Noctilux 1:1/50 mm - kam ohne asphärische Linsen aus.

1973 stellte Canon dann das Canon FD 1:1,2/55 mm S.S.C. Aspherical vor, welches als erstes Serienobjektiv mit asphärischen Linsen gilt, die vollmaschinell geschliffen wurden. Lt. Erwin Puts ist das Canon - insbesondere in den Randzonen - wesentlich besser als das Noctilux 1:1,2/50 mm.

Hierzu ein Zitat von Erwin Puts (ein weltweit anerkannter Leica- und Optikspezialist) zum Canon FD 1:1,2/55 mm S.S.C. Aspherical:

"Some commentators called the Canon FD 1.2 aspherical the best standard lens in the world. It is hard to disagree."

Über die Herstellungsart der Asphären bei Canon gibt es zurzeit nur sehr wenige Informationen.

Nikon fertigte nur wenig später (1977) - wieder mit extrem hohem Aufwand - das Noct-Nikkor 1:1,2/58 mm mit einer (handgeschliffenen) asphärischen Linsenfläche (Außenfläche der Frontlinse), welches (auch) nur selten und hochpreisig zu finden ist.

Canon stellte 1978 das FD 1:3,5/24-35 mm S.S.C. Aspherical vor, welches als das erste Serien-Zoomobjektiv mit asphärischen Linsen gilt.

Um die enormen Kosten (und den hohen Ausschuss) bei der Fertigung von asphärischen Linsen zu senken, entwickelten die Hersteller verschiedene Verfahren, Asphären "direkt" zu produzieren, z. B. durch Abformung (Blankgepressen der Linse) oder Verbundlinsen (sphärischer Glaskörper und asphärischer Kunststoffauftrag). 1994 stellte Leica das Summilux-M 1:1,4/35 mm ASPH. (für die M-Leica) vor, es gilt als das erste Serienobjektiv, bei dem abgeformte (blankgepresste) asphärischen Linsen verwendet wurden.

In der Folge hatte - wegen der gering gewordenen Produktionskosten - fast jeder Hersteller Objektive mit asphärischen Linsen im Programm, deshalb endet der kleine Exkurs hier.

(Historische) Objektive mit asphärischen Linsen

Eine kleine - historisch geordnete - (unvollständige) Aufzählung von (historischen) Objektiven, die asphärische Linsen verwenden:

Eine kleine Galerie mit den oben genannten Objektiven:

Zitate

Ein Zitat aus der Canon-Broschüre "EF LENS WORK III":

"Fotoobjektive sind in der Regel aus mehreren einzelnen Linsenelementen konstruiert, die alle sphärische Oberflächen haben, wenn dies nicht anders angegeben ist. Da alle Oberflächen sphärisch sind, wird es besonders schwierig, sphärische Abweichungen in Linsen mit großer Blende und die Verzerrung in Superweitwinkelobjektiven zu korrigieren. Ein besonderes Linsenelement mit einer Oberfläche, die mit der für die Korrektur dieser Abweichungen idealen Form geschwungen ist, d. h. eine Linse mit einer frei geschwungenen Oberfläche, die nicht sphärisch ist, wird asphärische Linse genannt. Die Theorie und Nützlichkeit asphärischer Linsen sind seit frühesten Zeiten der Objektivherstellung bekannt. Wegen der extremen Schwierigkeiten bei der Verarbeitung und akkuraten Bemessung asphärischer Oberflächen wurden die praktischen Methoden zur Herstellung asphärischer Linsen jedoch erst vor wenigen Jahren entwickelt. Das erste Fotoobjektiv für eine Spiegelreflexkamera, das eine asphärische Linse besaß, war das Canon FD 55 mm 1:1,2AL, das im März 1971 auf den Markt kam. Wegen der revolutionären Fortschritte in den Produktionstechniken seit dieser Zeit nutzen die aktuellen EF-Objektive von Canon die verschiedenen asphärischen Linsentypen ausgiebig, wie z. B. asphärische Linsenelemente aus Mattscheiben, aus poliertem Glas, aus Ultrapräzisions-Pressglas, zusammengesetzte und Replika-Linsenelemente."

Interne Verweise

Weblinks


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