【光学】2000年以上にわたって科学者を悩ませた「レンズの収差問題」がついに解決される★２
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「古代ギリシャの科学者であるアルキメデスが凹面鏡で太陽光を集めて敵艦を焼き払った」という伝説がある通り、光学の歴史の始まりは2000年以上前に遡ります。そんな光学の歴史上で人類が2000年以上も解決できなかった「レンズの収差の解消」という難問をメキシコの大学院生が数学的に解決したと報じられています。
OSA | General formula for bi-aspheric singlet lens design free of spherical aberration
https://doi.org/10.1364/AO.57.009341
Mexicans solve problem unattainable for Newton
https://www.eluniversal.com.mx/english/mexicans-solve-problem-unattainable-newton
Goodbye Aberration: Physicist Solves 2,000-Year-Old Optical Problem
https://petapixel.com/2019/07/05/goodbye-aberration-physicist-solves-2000-year-old-optical-problem/
反射鏡やレンズに入射した光は、屈折または反射することで光軸上の1点に収束すると理論付けられています。しかし、現実にあるほとんどのレンズは加工の問題で表面が球面の一部となっているため、実際にはすべての光線を1点に集光することはできません。そのため、解像力を上げようとレンズの口径を大きくすると、像がぼやけてしまうことがあります。この光線のズレが起きる現象を「球面収差」と呼びます。
https://i.gzn.jp/img/2019/07/08/aberration-problem-solved/01.jpg
待機中
レンズの球面収差については、2000年以上前のギリシャの数学者であるディオクレスが言及していました。また、17世紀の数学者クリスティアーン・ホイヘンスは1690年に著書「光についての論考」の中で、アイザック・ニュートンやゴットフリート・ライプニッツが望遠鏡のレンズの球面収差を解決しようとしたができなかったと述べています。
実際にニュートンが考案したニュートン式反射望遠鏡では、色のにじみ(色収差)は発生しないものの、反射鏡を使っているために当時では球面収差をどうしても完全に補正できませんでした。
1949年には、「完全に球面収差を解消したレンズを解析的に設計するにはどうしたらよいのか？」という問題が数学の世界で定式化され、「Wasserman-Wolf問題」として取り扱われてきました。
メキシコ国立自治大学で博士課程の学生であるラファエル・ゴンザレス氏は、以前からレンズと収差の問題について数学的に取り組んでいた一人。ゴンザレス氏によると、ある日の朝食で一切れのパンにヌテラを塗っていた時に、突然アイデアがひらめいたとのこと。「わかった！」と叫んだゴンザレス氏は湧いたアイデアをそのままコンピューターに打ち込んでシミュレーションを行ったところ、球面収差を解消できていたそうです。「あまりのうれしさに、いろんなところに飛び乗りました」とゴンザレス氏は語りました。以下の非常に複雑な数式が、レンズの表面を解析的に設計できる公式だそうです。
https://i.gzn.jp/img/2019/07/08/aberration-problem-solved/03_m.jpg
その後、ゴンザレス氏は同じく博士課程の学生で研究仲間であるヘクトル・チャパッロ氏と一緒に500本の光線でシミュレーションを行い、有効性を計算したところ、すべての結果で得られた平均満足度は99.9999999999％だったとのこと。以下は、ゴンザレス氏(画像右)が解析的に導き出した球面収差が解消されたレンズの図(画像左)です。
https://i.gzn.jp/img/2019/07/08/aberration-problem-solved/04_m.jpg
また、ゴンザレス氏やチャパッロ氏ら研究チームは、「General formula to design a freeform singlet free of spherical aberration and astigmatism(球面収差と非点収差のない自由曲面一重項を設計するための一般式)」という論文も発表し、1900年に定式化されたLevi-Civita問題も解決したと報じられています。
レンズの収差が数学的に解決されたことによって、さらに性能のよいレンズの開発や、望遠鏡や分光器の大きなブレイクスルーが訪れることも十分期待できますが、このニュースを報じているカメラ系メディアのPetaPixelは「今よりもずっと優れたレンズがどれだけ安価に作られても、製品に『写真家向け』というステッカーが貼られると、その付加価値のために何倍も高い値段が付けられるのでしょう」とレンズ市場の活性につながるかは疑問視しました。
https://gigazine.net/news/20190708-aberration-problem-solved/
★１が立った日付2019/07/08(月) 16:24:30.48
前スレhttps://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1562570670/ かつて某N社のキャッチコピーに 「写真はレンズで決まる」 という宣伝があったそうな
「決まる」というのは、最後の詰めのことを言っているのだろう
良いレンズを使うか駄目なレンズを使うかによって90点の作品になるか、95点の作品になるかは重大であろうから
レンズを選ばなくてはいけないのだろう
しかし50点の作品を撮っている者がレンズで5点プラスして何になるのだね
スマホより一眼の方が画質が良いとしても
その画質の差が重要になるほどの作品を撮っているのかね？
一眼、レンズ、と主張するのはその画質が必要になるほどの作品を撮っている者だけでいい 世の中に100人居たら75人の人間はスマホカメラで満足
残り25人で単体カメラを買った者も20人はコンデジで満足
それでも満足できない5人がレンズキット付き一眼レフを買う
単焦点や大三元を使うやつはそこにも入りきらない1000人1人レベルのオタク
画質の良さだけしか褒めるところがない写真を量産してるのがここに居るような機材オタ
もし他人に写真を見せて真っ先に画質の良さを褒められたらそれは駄作だと思うように 3万円のコンデジで本当のプロに撮影してもらうと
素人が自己満足で30万円の最新一眼を使うよりはるかに良くなるのが写真の難しいところであって、
機材自慢のカメオタの問題点でもある｡
考えてごらん、一眼レフ化に10年、AE化で10年、AF化で10年、デジタル化で10年、
フルサイズ化に10年、ミラーレス化に10年
機材がこれだけ進歩しても撮れる写真は代わり映えしないとなると、撮影者のセンスが全てという真実がばれてしまったからな。
新しいのを買えば上手い写真が撮れるというのはカメラメーカーの販売戦略に騙されて見せられた幻想だったのさ・・・
下手糞がカメラ100年の歴史の集大成のような最高級カメラを使っても満足できる写真が撮れるわけない そんなピントや解像感だけがすごいカメラで人物を撮ろうとしても、
毛穴やシワ、剃り跡、シミ、肌荒れが写るだけだから嫌がるんだよね
でっかいカメラ抱えて
このカメラだと顔色はよく写らないけど
小ジワ、剃り跡、毛穴、シミ、ウブ毛、肌荒れ、ファンデーションの浮きも忠実にくっきり写りますよと言えばどうなるだろう？
http://akimanara.up.n.seesaa.net/akimanara/image/20150318190918.jpg
お断りしますｗ
今はPCで編集できちゃうからそっちの技術磨くほうが受けのいい写真は撮れる
普通のスナップはスマホ最強だよ
ビューティーモードがプリクラ並みに肌を補正してくれる
嫁の証明写真撮った時もα7よりiPhoneのアプリ使ってくれって懇願されたくらいだし
高級機の諧調とか再現性がいい写真より
補正かけまくりのでっち上げ写真のほうが素人には受けるんだよな
化粧落としてすっぴんになった（元）美人より化粧した普通女のほうがきれいなのと同じで
プロが撮るような外国の大自然とか商業写真なら素材重視でもいいけど
そのへんの写真が多少高画質だろうと関係ないからね
人の心を掴むには補正は必要
だから一眼画質なんていらない 昔から疑問たったんだが
楕円の焦点から出た光や球はもう一方の焦点に収束する
同様にレンズは放物面だと思ってたのだが「球面レンズ」と言う
そのうち「非球面レンズ」がメガネレンズの表記に出てきた
で、この非球面レンズは放物面でできているのか？ なるほど
理屈はわかった
んで物は作れるんか？
精密加工だと出来るんかな >>148
決まったテクニックなのか
ホントに感性なのかそのへんやな
うまいひとはスマホでもうまい >>146
家電製品のデジカメのスレでは激しいレンズ論争が絶え間なく続いている >>71
あなたが解らない事が
他の人が否定した事に
擦り換わってないか？ >>41
し…素人なんでもちっと分かりやすく教えて >>159
自然光は波長違う連続の組み合わせだから
実際に作れる物体である限り
可視光用途のレンズである限り収差は起きるって凝ったろ >>69
上下左右同時に反転するぞ
お前が頭悪いだけ >>146
しかし、キットレンズと単焦点レンズだけでも素人が見てもわかるくらい画質に差がある >>125
今時のカメラは色収差電気補正じゃないの？ 高橋製作所フロ－ライトレンズＦＣシリーズ 色収差を完璧に補正する優秀なレンズ >>137
で、結局、>>117に対する答えはどうなるの？ >ある日の朝食で一切れのパンにヌテラを塗っていた時に(ry
アルキメデスを思い出した 難問は何でもＡＩに計算させれば解決するんと違うの？
何で「アイデア」必要なの？ >>1
●偏差値50私立理系新設バイオ大学へ入学して卒業した。
すると、無職（むしょく）の私を見て親は混乱、動揺（どうよう）、狼狽（ろうばい）した。
親が混乱、動揺、狼狽する姿を見たくない。
そうなら、中学生は進学高校へ、高校生は上位大学へ入学したほうがいいよ。
私は明石家さんまの名言「生きてるだけで丸儲け」だ。
●一部の愛情のない田舎娘たちの金銭欲婚活だとこうなる。
偏差値５０のバイオ大学だ。
バイオ女は手先が器用で、教授のバイオ実験を無賃代行するので、教授の次に発言力が強い。
バイオ女たちの側がカネ目当てで婚活すると、不良をテコに悪に手を染め、弱い金持ちを恐喝する。
（女に無賃労働させ１千万円以上の研究費を浮かす教授の要素は複雑なので、あえて説明から抜く。）
不良は女を仲間と思ってないので、イジメの口実を女からもらい私から金を奪い、女にはあげない。
奪われた側が女に「不良へ戦え」と呼びかけると、女は奇声発作で口から電子音を鳴らし記憶を失う。
女は脳医学的な病気だった。そういう女が田舎出身者に大勢いる。これが田舎っぺ婚活の現実だ。
●普段、問題児の女たちは、モヤシ金持ちのことをコキ下ろして振り向かせ、セックスを迫る。
私は体調不良で何年も休学し復学した。
復学の4月から再びイジメが始まり、半年過ぎの12月で私は、なかば女たちに屈服した。
女の住所電話番号を聞いて、ウソのラブレターでお世辞オベッカを言うようになった。
世間向けに言えば、7ヶ月間、私の悪口を言ってる女が、私から住所を聞かれる。
聞かれると、1分以内に女自身の住所を書いてよこすのは異常だった。
●証拠を取るときの軋轢
カツアゲといっても私のほうから「どうか受け取ってください。」と不良へ渡してるので法的には恐喝ではない。
卒業単位を邪魔されてる証拠があれば法的に恐喝にできたろう。
女のボスの将軍H教授とは赤の他人のバイオ学科長の教授が証拠写真を撮る行為を私にだけ差別して禁止した。
「肖像権の侵害だ」と私個人に面と向かって直接差別した。私だけ写真が撮れない。証拠取りは大変だ。
あいうえお
web-n17-0097 2019-07-10 02:56
https://uploader.xzy.pw/upload/20190710031714_596a546e31.gif
https://medaka.5ch.net/test/read.cgi/kouri/1560517201/6-
●エントリーシートがない時代だ。
ネットはあったがマニア向けで、一般学生には未普及だった。
縁故コネなし人文系は80社回り、縁故コネなし理系は20社回るのが普通の時代だった。
葉書か電話予約で少人数の個別入社試験か、大会場の大規模ふるい落としの時代だ。
もっともっと業界によって細かい分類がある。書かないけど、例外も多い。ある程度の傾向の話ね。
就職協定はあったが、ザックリ、協定守る会社と協定に縛られない技術系採用部門の会社があった。
就職協定は人文系大卒を採用するときの大企業、中堅企業の紳士協定だった。
理系は青田買いで、就職協定なんかまるで関係ない。
医薬食品の理系は3年生の青田買いと、一流大学の教授推薦でほぼ採用枠は埋まる。
●親子離間工作
大学が父の職場へ「お宅の息子はストーカー」と息子を人質にイタズラ電話で直接商売の邪魔した離間工作が効いた。
就活スーツがない。交通費も食べ物にも事欠く。殴られる。病院にも行けない。家族関係が悪いとはそういうこと。
バイト首になる子から専門教育を奪うのも残酷な上に、親子離間工作もきつい。履歴書を買う金も自由もない。
親子離間工作があると、家族の付き合いは長いから、その後の人生の障害にもなる。
大学側は大学のハンコ押した封書郵送で済むことなのに、職場で邪魔する電話は非常識で悪質だ。
私は就活スーツも交通費も食費すらなかったので技術系就職の時期を逃した。ストレスか、体の具合も悪い。
仮に、就活し工場技術者に面接技術テストされても、理系教育ゼロの大学生で困惑されただろうが。
●単なる公益投稿だ。
相談すると、東大卒の心理カウンセラーはウソだと断言し、現実と違うから、公益で投稿している。
入学すると研究室から腕と肩を捕まれて、物を投げ出すように廊下へ放り出されたから、無理。
入学すると濡れ衣を着せられて、履歴書も就活スーツも買えなくなるほど親子関係が悪くなる。
そこは、女の指先労力を無賃使用する世界で、技術系就職に「最低限」必要な理系教育水準が未達成。
理系学歴もらっても、学食３日分相当の学研の科学学習漫画を読んだ程度。気がついたら廃学部になってた。 >>170
●バイオ女に逆恨みされても、実験勉強ができる手立てが必要。
・嗅覚では不良の体臭を求めて、不良の縄張りでスーハー呼吸する。
・女性器は金を求めて、モヤシ金持ちへ女性器を出して追い回す。
彼女たちは、モヤシ金持ちを不良の縄張りへ引きずり込んで半殺しにして財布を奪おうとする。
手先の器用な女は教授のバイオ実験を無賃代行するので、教授の次に発言力が強い。助教授よりも強い。
モヤシ金持ちは不良の縄張りでは、財布をむしり取られて、廊下へ体ごと宙に放り出される。
一部のバイオ女たちが不良の体臭を嗅ぎたがるので、教授は不良の肩を持つ。
（女に無賃労働させ１千万円以上の研究費を浮かす将軍H教授の要素は複雑なので、あえて説明から抜く。）
https://www.newtonim.com/uploads/2018/07/Genomics1-1.jpg
不良たちは仲間内へ私の財布を配り、女たちを仲間と思っていないので、女たちへはあげない。
その田舎娘たちへ不良のことを話すと、娘たちは５分で共通して、口で電子音を鳴らし錯乱し、記憶を失った。
彼女たちが記憶を失うのは、きっと、不良の体臭を嗅ぎたい気持ちが強いから起こる脳障害だろう。
記憶を消しリセットすると、再び「不良の体臭を嗅ぐ」と「坊ちゃんの財布」を両方欲しがる、繰り返しだ。
大学生の時期だと、「不良の体臭を嗅ぐ」と「坊ちゃんの財布」を両方欲しがり、体臭を優先する。
不良の体臭を嗅いでるのは、不良の排他的な縄張りにいることであり、ほかの男と恋愛できない。
「ほかの男と恋愛できないこと」が不良の縄張りのせいではなく、男への逆恨みになってくる。
私にとって大切な注意点は、彼女たちが不良の体臭を嗅ぐ意志が固いこと。
不良の体臭を嗅ぐ意志が強ければ強いほど、私への濡れ衣もひどくなる。
卒業した後なら、「あの娘たちは、私の悪口を言ってるくせに、女性器を出して追い回してきた。」で一区切り。
よほどの物証をそろえられれば別だが、ストーカー濡れ衣は着せられっぱなしになるだろう。
まあ単純で「不良の体臭」と「財布」とが両方欲しくて、無理なら「財布」を破壊して「体臭」を選ぶ。
「無理なら財布を破壊して体臭を選ぶこと」は記憶から消えて、振り出しに戻る。無限に繰り返す。 どうやら
「入る側の曲面」を勝手に指定したとき、それに応じて「出る側の曲面」を計算する公式
を作ったらしい。これはスゴイ。
「平面に平行光線が入射」なら「出る側は回転双曲面（非球面）でOK」ってのは
知られているし、このレンズを2つ平面側で貼り合わせれば点光源から1点に
収差なしで集束するレンズを作れる。なので最初は「とっくに知られているよ」って
思ったんだけど、それとはレベルが違った。
ただ上のどちらのレンズも単波長が前提。波長が違うと屈折率も変わるので色収差は
発生してしまう。なので次は「色収差を出来るだけ少なくするための入射側の曲面」を
探すことになる。「出る側の曲面」はもう機械的に計算できる。 >>150
それは鏡による反射の話で、屈折の話ではないよ >>172
>「出る側の曲面」はもう機械的に計算できる。
あ、これは特定の波長を前提にしているから、そう単純じゃないなあ 写真家向けの付加価値って件がよく分からん
何んで高くなるの？ >>179
現像したものは輪郭がくっきりした虹色になる
それを解消するためには１つの入射光を７色に分けて、各色専用に計算したこのレンズでピントを合わせ、
最後に合成するってことになる
当然分解する色数が増えれば増えるほど、歪みもないピントも合った写真が撮れる
「方眼紙を精密に写真に収めたい」って特殊な用途でしか手を出せない高価で巨大なカメラになりそう
ってことを言ってるように感じるけど、よくわかんないね >>179
性能関係なく有名ブランドの名前を付けただけで値段が高額になるのはよくあること >>182
だが、実際にプラシーボ効果で画質が良くなった様に見えてしまう。 今回のも非球面レンズだよ
ただこれは公式で表現できる非球面レンズが初めて出来たって事 >>162
画質の良さだけしか褒めるところがない写真を量産してるのがここに居るような機材オタ
もし他人に写真を見せて真っ先に画質の良さを褒められたらそれは駄作だと思うように 見た目の奇抜さだけとか
情熱だけで空回りみたいなのも見ててキツイので
出来れば、構図から画質と内容まで全部がソコソコのレベルであって欲しいとです。 何いってるんだかさっぱりわからん
レンズの表面を削っても計算通りに
光が集まらんてどういうこと >>160
ありがとう。
ワイはアホやから全然分からないが(´・ω・｀)、説明してくれてありがとう。 >>185
画質の良さをほめるしかない＝作品の見所が何もないだから写真としての存在価値が全くないわけだからね
その画質もカメラやレンズの性能のおかげでありカメラマンは何も努力してないから
金を出して買ったというだけ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
