انحناء مجال بيتزفال

يُشير انحناء مجال بيتزفال ، نسبةً إلى جوزيف بيتزفال ، ^{[ 1 ]} إلى الانحراف البصري الذي لا يُمكن فيه تركيز جسم مسطح عمودي على المحور البصري (أو جسم غير مسطح يقع بعد مسافة التركيز البؤري الفائق ) بشكل صحيح على مستوى صورة مسطح. يُمكن تصحيح انحناء المجال باستخدام مُسطِّح المجال ، كما يُمكن أن تتضمن التصاميم مستوى بؤريًا منحنيًا كما هو الحال في العين البشرية لتحسين جودة الصورة عند السطح البؤري.

لنفترض نظام عدسة أحادي العنصر "مثالي" حيث تتركز جميع جبهات الموجات المستوية في نقطة تبعد مسافة f عن العدسة. عند وضع هذه العدسة على مسافة f من مستشعر صورة مسطح ، ستكون نقاط الصورة القريبة من المحور البصري في بؤرة مثالية، لكن الأشعة الخارجة عن المحور ستصل إلى البؤرة قبل مستشعر الصورة، متراجعةً بمقدار جيب تمام الزاوية التي تصنعها مع المحور البصري. يقلّ هذا الإشكال عندما يكون سطح التصوير كرويًا، كما هو الحال في العين البشرية .

صُممت معظم عدسات التصوير الفوتوغرافي  الحالية لتقليل انحناء المجال، وبالتالي فإن بُعدها البؤري يزداد فعليًا مع زاوية الشعاع. عادةً ما تعاني العدسات ذات الأبعاد البؤرية القصيرة (الواسعة جدًا، والواسعة، والعادية) التي تقل عن 50 مم من انحناء المجال بشكل أكبر. أما عدسات التقريب (التيليفوتو) فعادةً ما يكون انحناء المجال فيها ضئيلاً جدًا أو معدومًا. ^{[ 2 ]} تُعد عدسة بيتزفال مثالًا على العدسات ذات انحناء مجال ملحوظ؛ فالصور الملتقطة بها تكون حادة جدًا في المركز، ولكنها تصبح غير واضحة عند الزوايا الأكبر. قد تتمكن كاميرات الأفلام من ثني مستويات صورها للتعويض عن ذلك، خاصةً عندما تكون العدسة ثابتة ومعروفة. يشمل هذا أيضًا أفلام الألواح ، التي لا يزال من الممكن ثنيها قليلًا. يصعب ثني المستشعرات الرقمية ، على الرغم من إنتاج منتجات تجريبية في هذا الصدد. ^{[ 3 ]} بحلول عام 2016، كانت كاميرات سوني سايبرشوت KW-1 وKW-11 المخصصة للتصوير الذاتي هي الكاميرات الاستهلاكية الوحيدة التي تتميز بمستشعرات منحنية. يمكن تشكيل فسيفساء كبيرة من المستشعرات (وهي ضرورية على أي حال نظرًا لمحدودية أحجام الرقائق) لمحاكاة الانحناء على نطاقات أوسع.

انحناء مجال بيتزفال يساوي مجموع بيتزفال على النظام البصري،

${\displaystyle \sum _{i}{\frac {n_{i+1}-n_{i}}{r_{i}n_{i+1}n_{i}}},}$

أين${\displaystyle r_{i}}$يمثل نصف قطر السطح رقم i، و n s هما معامل الانكسار على الجانبين الأول والثاني من السطح. ^{[ 4 ]} انحناء بيتزفال للمرآة الكروية يساوي ضعف انحنائها، ونصف قطر بيتزفال للمرآة يساوي بعدها البؤري.

تتمثل الطريقة الأساسية للتحكم في هذا الانحراف في إدخال عناصر بصرية إضافية تُعاكس انحناء مستوى البؤرة خارج المحور. وهذا أمر بالغ الأهمية لتصميمات العدسات ذات الزاوية الواسعة، لأن هذا الانحراف دالة أسية للزاوية خارج المحور.

من المفارقات أن المجموعتين في عدسة بيتزفال للصور الشخصية مصممتان أساسًا للتحكم في الزيغ الكروي والزيغ الكروي المذنب، لكنهما في الواقع تزيدان من انحناء المجال. كان هذا التوازن مرغوبًا فيه، لأنه بالنسبة للعدسات ذات البعد البؤري الطويل، فإن التصحيح الأفضل للزيغ الكروي والزيغ الكروي المذنب يسمح بضبط فتحة العدسة بسرعة أكبر ، وهو أمر أكثر أهمية من أي عيب في انحناء المجال نظرًا لأن العدسات ذات البعد البؤري الطويل تتميز بزاوية رؤية ضيقة.

تعمل فتحة العدسة ( القزحية) على تقليل تأثير انحناء المجال عن طريق تقليل دائرة التشويش ، لكنها لا تؤثر فعليًا على انحناء مستوى البؤرة. استخدام فتحة صغيرة للحد من تأثير انحناء المجال يقلل بشكل كبير من قدرة العدسة على تجميع الضوء. ^{[ 5 ]}

• عدسة تسطيح المجال