Petzval alan eğriliği

g t d Optik sapınç
Defokus Eğim sapması (Tilt) Küresel sapınç Astigmatizm Koma Distorsiyon Petzval alan eğriliği Renkser sapınç

Adını Joseph Petzval'den alan Petzval alan eğriliği,^[1] optik eksene dik olan düz bir nesnenin (veya hiperfokal mesafeyi geçen düz olmayan bir nesnenin) düz bir görüntü düzleminde düzgün bir şekilde odağa getirilemediği optik sapmayı tanımlar. Alan eğriliği bir alan düzleştirici kullanılarak düzeltilebilir, tasarımlar ayrıca odak yüzeyindeki görüntü kalitesini iyileştirmek için insan gözünde olduğu gibi kavisli bir odak düzlemi içerebilir.

Parlaklık tekdüzeliğini ifade eden düz alan düzeltmesi ile karıştırılmamalıdır.

Tüm düzlemsel dalga cephelerinin mercekten f mesafesindeki bir noktaya odaklandığı "ideal" tek elemanlı bir mercek sistemi düşünün. Bu lensi düz bir görüntü sensöründen f mesafesine yerleştirdiğinizde, optik eksene yakın görüntü noktaları mükemmel odakta olacaktır, ancak eksen dışı ışınlar görüntü sensöründen önce odak haline gelecek ve optik ile yaptıkları açının kosinüsü kadar düşecektir. eksen. Bu, insan gözünde olduğu gibi görüntüleme yüzeyi küresel olduğunda daha az sorun teşkil eder.

Güncel fotoğraf lenslerinin çoğu, alan eğriliğini en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır ve bu nedenle, ışın açısı ile artan bir odak uzunluğuna sahiptir. 50mm'nin altında kısa odak uzunluklu lensler (ultra geniş, geniş ve normal)  tipik olarak alan eğriliğinden daha fazla zarar görür. Telefoto lenslerde tipik olarak çok az görünür alan eğriliği vardır veya hiç yoktur.^[2] Petzval lens, önemli miktarda alan eğriliğine sahip bir tasarımdır; objektifle çekilen görüntüler merkezde çok keskindir, ancak daha büyük açılarda görüntü odak dışındadır. Film kameraları, özellikle lens sabit ve biliniyorsa, telafi etmek için görüntü düzlemlerini bükebilir. Bu aynı zamanda hafifçe bükülebilen plaka filmini de içerir. Deneysel ürünler üretilmiş olmasına rağmen dijital sensörlerin bükülmesi zordur.^[3] 2016 itibarıyla, kavisli sensörlere sahip tek tüketici kameraları "selfie" Sony Cybershot KW-1 ve KW-11 idi. Sensörlerin büyük mozaikleri (sınırlı yonga boyutları nedeniyle zaten gerekli), daha büyük ölçeklerde bir bükülmeyi simüle etmek için şekillendirilebilir.

Petzval alan eğriliği, bir optik sistem üzerindeki ${\displaystyle r_{i}}$ i inci yüzeyinin çapı ve n yüzeyindeki birinci ve ikinci tarafı üzerine kırılma endeksleri olan Petzval toplamına eşittir.:^[4] ${\displaystyle \sum _{i}{\frac {n_{i+1}-n_{i}}{r_{i}n_{i+1}n_{i}}},}$

Küresel bir aynanın Petzval eğriliği, eğriliğinin iki katıdır ve bir aynanın Petzval yarıçapı odak uzaklığına eşittir.

Bu sapmayı azaltmanın bir yöntemi, kenar ışık ışınlarını ortadan kaldırmak için bir açıklık durdurucu (iris) yerleştirmektir. Ancak bu yöntem, merceğin ışık toplama gücünü büyük ölçüde azaltır.^[5]

• Alan düzleştirici lens