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Esoterische Optik

Hutschi

Themenersteller
Es gibt eine Reihe von Neuentwicklungen bei den diffraktiven Optiken, wie Photonensieb und Zonenplatte, es sind geradezu esoterische Objektive. (Den Begriff hat Laerche geprägt. Ich habe ihn hier übernommen, weil er mir zutreffend erscheint.)


...
Wenn man nur einigermaßen Ahnung von Physik hat, weiß man, dass die verwendeten Begriffe nur einen Schluss zulassen: Esoterik. Oder genial erfundene Werbung.
...

Die "normalen" Zonenplatten und Photonensiebe sind symmetrisch aufgebaut.
Zonenplatten sind schon alt, man nennt sie auch Fresnell'sche Zonenplatten. SIe bestehen aus konzentrischen Kreisen, wobei der Innenkreis dem Loch der Lochkamera entspricht und die Außenkreise jeweils den gleichen Flächeninhalt haben, also immer schmaler werden.
Photonensiebe ersetzen die Ringe durch Löcher, die sich an den Stellen der Ringe befinden. Sie haben den Vorteil, dass sie nicht auseinanderfallen, wenn man sie wirklich aus einer dünnen Schicht mit Löchern erzeugt. Zonenplatten erfordern dann Stege. Oder man erzeugt sie als fotografische Abbilder auf FIlm.

Jetzt wird es esoterisch:

Statt der symmetrischen Anordnung kann man fraktale Anordnungen der Löcher bzw. Ringe verwenden. Das aht den Vorteil, dass man die Schärfentiefe und andere Eigenschaften beeinflussen kann.

Dabei folgen die Abstände fraktalen Mustern.

Beispiele findet man hier: http://arxiv.org/ftp/physics/papers/0610/0610212.pdf
"Fractal photon sieve", Fernando Giménez, Juan A. Monsoriu, Walter D. Furlan and Amparo Pons


Noch esoterischer erscheinen die fraktalen Cantor-Staub-Photonensiebe.

Ich habe vorher noch nicht gehört, dass man Cantorstaub für irgendetwas verwenden könne, da er ja bekanntlich eine rein mathematische Konstruktion ist.
Und "reiner" Cantorstaub wird auch nicht verwendet. Man bricht nach wenigen Iterationen ab.
Die Muster verteilen sich hierbei auf quadratische Strukturen.

Der normale Einsatzbereich solcher Objektive ist in der Technik, und es ist Forschungsgegenstand an vielen Universitäten, es gibt aber fast nur englische Quellen.

Cantorstaub ist zum Beispiel folgendes Gebilde:
83px-Cantor5.svg.png

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Cantor-Menge

Für Objektive wird es symmetrisch in einer quadratischen Form verwendet.

Ein Beispiel kann man hier sehen:

http://osaptesting.osa.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-21-3-2701
"Cantor dust zone plates", Vicente Ferrando, Arnau Calatayud, Fernando Giménez, Walter D. Furlan, and Juan A. Monsoriu

---

Eine besondere Struktur haben bifokale Fibonacci-Zonenplatten.
http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=6469150

Hier erfolgt die Anordnung der Zonen nach den Fibonaccischen Zahlen.
"Bifocal Fibonacci Diffractive Lenses", J. A. Monsoriu, A. Calatayud, L. Remo´ n, W. D. Furlan, G. Saavedra, P. Andre´ s

(Bilder sind im englischen Text zu finden.)

Ich bin nicht sicher, ob die Bilder frei sind, deshalb habe ich nur Links angegeben.

Es ist ein faszinierendes Gebiet, das zur Zeit erforscht wird.

Werden "esoterische" Optiken auch für "normale" fotografische Objektive verwendet?

Ja. Es sind die DO-Objektive.

http://www.canon.de/for_home/product_finder/cameras/ef_lenses/do_lenses.aspx

Sie haben ein Beugungsglied-Linsensystem -- "DO"

Beispiel:
Canon Objektiv EF 400mm 1:4 DO IS USM

So ein Objektiv ist kleiner und leichter als das entsprechende herkömmliche Objektiv.
 
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