新聞中心 最新消息

牛頓也束手無策,博士生完美公式消除球面像差

文:Alex

某個早上,墨西哥物理學研究生 Rafael González 用朱古力醬塗麵包時,突然靈機一動,大喊:「媽媽!我找到了!」之後,立即衝進房間埋頭編寫程式,替 2,000 年來懸而未決的球面像差(Spherical Aberration)問題,找到準確的解決方法。


▲墨西哥博士生找到完美公式,消除球面鏡片所造成的球面像差。

翻查歷史,約在 2,000 年前,希臘數學家戴克里克斯(Diocles)已發現球面鏡片會造成球面像差問題。其後牛頓發明了一款望遠鏡,解決了色差問題,但對球面像差問題仍然束手無策。他雖然找到解決方法,但只得到近似值,沒有找到完整準確的答案。


▲球面像差是因為球面鏡片上,不同入射角度的的光線會聚焦在不同的位置上,結果使影像變得模糊。

其實早於 1620 年代,當時的科學家已想到在望遠鏡上加入非球面鏡,改善球面像差問題。Rafael 的公式建基於使用兩個(不同形狀的)非球面表面,通過前後抵消原理,完美消除球面像差。利用 Rafael 發明的公式,可以準確地計算出非球面鏡的形狀。他使用 500 條光束來驗證公式,結果滿意度達到 99.9999999999%。他相信研究有助改善光學儀器的品質,但製造非球面鏡片的技術卻需要改善,方能降低製造成本。


▲Rafael 的公式使用兩個(不同形狀的)非球面表面,通過前後抵消原理消除球面像差。

Rafael 在 Tec de Monterrey 修讀工業物理工程,目前正攻讀博士,主力研究納米技術。參與研究的還有 Héctor A. Chaparro。兩人一同在墨西哥國立自治大學(National Autonomous University of Mexico)光學研究中心獲得碩士學位。研究結果已於學術期刊 Applied Optics 上刊出。

來源:PetaPixelTecnológico de Monterrey

最新消息
5 小時前
Sony 正式推出 FE 8-14mm F3.5 G Fisheye,亦是品牌首支 E-mount 獨立魚眼變焦鏡,定價為 HK$11,490。新鏡由 8mm 的 180° 圓周魚眼一路變焦至 14m... (繼續閱讀)
7 小時前
在發表中望遠人像鏡皇 85mm F1.2 DG Art 的同時,Sigma 一併發表相對平民的 20-60mm F2.8-4 DG Contemporary,為 Sony E-mount 和 L-mount 的全片幅... (繼續閱讀)
9 小時前
Nikon Z Cinema 首款產品 ZR 繼年初引入 1.10 版本韌體更新後,官方剛剛宣佈會在今年來推出 2.00 版本韌體升級,進一步將 RED 的電影基因與工作流程... (繼續閱讀)
10 小時前
人像攝影師期待已久的夢幻神鏡終於正式登場!Sigma 今日終於發表市場期待已久的超大光圈中遠攝人像鏡 85mm F1.2 DG Art,針對追求極淺景深與柔和散... (繼續閱讀)
12 小時前
自 Nikon 於 2024 年正式收購電影機巨頭 RED 後,外界一直關心兩者會如何真正結合。繼先前的技術預告後,Nikon 正式透露,正在開發一系列 NIKKOR Z... (繼續閱讀)
13 小時前
小米正式推出首款中折疊旗艦手機 18 Fold,以 HK$18,690 的陶瓷特別版創下品牌史上最貴紀錄。新機採用 √2:1 黃金比例內外雙屏、5.02mm 超薄設計與... (繼續閱讀)
14 小時前
HUAWEI Mate XT2 以約 HK$22,000 推出,為全球罕見的三摺疊智能手機。機身僅厚 12.3mm(展開後僅 3.5mm),搭載第二代天工鉸鏈與玄武架構,摺痕極輕... (繼續閱讀)
15 小時前
為符合歐盟2027年《新電池法》要求,任天堂已悄悄在歐洲推出可自行更換電池的Nintendo Switch 2特別版:改用普通十字螺絲設計,免黏膠與特殊工具;... (繼續閱讀)
19 小時前
自 2016 年首度亮相以來,Toyota C-HR 已在全球市場累計交出超過 210 萬輛的亮眼成績,其中單是歐洲市場便貢獻了 120 萬輛。適逢車系問世十週年,T... (繼續閱讀)
22 小時前
數碼攝影雖然方便,但也因為這個緣故,往往在按下快門後便被埋沒於硬碟或 SSD 的海量數據之中,再沒有被真正看見。荷蘭工程師 Jens 創立的 Strange... (繼續閱讀)