O avtorju: Matjaž Intihar / e-Fotografija.si

Fresnelove leče so posebne vrste leč, katerih osnovna prednost je, da so lažje in tanjše od običajnih leč s podobno optično zasnovo. Ime so dobile po francoskem fiziku Augustinu-Jean Fresnelu, ki je razvil te leče za uporabo v svetilnikih (leta 1788 prva uporaba). Namesto tradicionalne masivne oblike leče, Fresnelove leče uporabljajo natančne krožne vdolbine (koncentrične prstane), ki omogočajo, da svetloba prehaja v pravi smeri skozi lečo in z minimalno refrakcijo, a brez potrebe po debeli leči.

Vsaka leča ima svoje napake in za njo se doda nova leča, ki le te v tem večji meri odpravi. Zato se pri klasičnem objektivu potrebuje v sprednjem delu več večjih leč, posledično so objektivi težki. Fresnelova leča je ponavadi sestavljena iz dveh leč, lahko pa tudi več. Pri lepljenju dveh plasti, se lahko uporablja plastična (ali iz drugega lahkega materiala), ki vsebuje vse koncentrične prstane, in druga plast je lahko optično steklo ali plastični material s podobnimi optičnimi lastnostmi. Lepljenje dveh plasti omogoča tudi večjo prilagodljivost pri oblikovanju Fresnel leče, saj omogoča, da se različni materiali uporabijo za dosego želene optične kakovosti.

Vendar pa se specifični postopki lepljenja in sestavljanja lahko razlikujejo glede na posamezni objektiv ter potrebo po optimizaciji svetlobne prepustnosti, prosojnosti in trajnosti materialov.

Fresnelove leče se izkoriščajo večinoma v telefoto objektivih in nekaterih specializiranih objektivih. Kot že omenjeno, predvsem za manjši in lažji objektiv. V optični kakovosti, pa so še vedno v prednosti objektivi s klasičnimi lečami.

Fresnelove leče uporablja več proizvajalcev fotografskih objektivov. Canon je z uporabo Diffractive Optics (DO) tehnologije v objektivu Canon EF 75-300mm f/4-5.6 DO IS USM (1999), naredil pomemben korak v razvoju telefoto objektivov, saj je omogočil izdelavo lažjih in kompaktnejših objektivov brez žrtvovanja optične zmogljivosti. Ta objektiv sem uporabljal tudi sam.

V R sistemu Canon svojih objektivov ne označuje več z DO, pa čeprav uporabljajo leče, ki so brušene po Fresnel postopku. Nikon še podaja svojo označbo PF (Phase Fresnel lens). Danes se večina proizvajalcev leč odloča za vse možne konstrukcijske rešitve, da se pridobi na uporabnosti objektiva. Predvsem takrat, ko se potrebuje prednost v kompaktnosti in teži, pred še višjo kakovostjo zapisa.

Prednosti in slabosti objektivov s Fresnel lečami:

+ Kompaktnost in teža

+ Dobra ostrina v centru

+ Popolnoma uporabni za profesionalno delo

- Neželeni artefakti v bokehu ob protisvetlobi

- Možne barvne napake ali interference

- Manj estetsko mehko ozadje kot pri klasičnih objektivih

Razlaga

Na sliki je prikazana DO leča (ang. Diffractive Optics), ki jo poznamo predvsem iz Canonovih objektivov (oznaka DO). Gre za posebno konstrukcijo, kjer so v lečni element vgrajene difrakcijske mreže – koncentrični vzorci, ki delujejo podobno kot optični kristali.

Cilj teh mrež je prekiniti svetlobo na način, da učinkovito zmanjšajo kromatsko aberacijo in hkrati omogočijo krajšo in lažjo konstrukcijo objektiva. Namesto da bi za popravljanje barvnih napak potrebovali več težkih steklenih elementov, DO element opravi enako nalogo z veliko manj mase in dolžine.

Dvoslojna DO leča uporablja dva sklopa difrakcijskih mrež. To že omogoča zelo učinkovito korekcijo, a še vedno lahko pride do določenih odbojev ali flare efekta.

Troslojna DO leča je naprednejša in vključuje dodatno plast, ki še bolj zmanjša notranje odboje in izboljša kakovost slike.

Zaključek

Fresnel objektive je treba ocenjevati v kontekstu njihovega namena – mobilnosti in hitrosti. Naravoslovni fotografi in športni fotografi jih cenijo zaradi manjšega volumna in mase, čeprav bokeh ni vedno tako mehak kot pri klasičnih teleobjektivih. Z novimi spoznanji in tehnologijo izdelave leč, ter optičnimi konstrukcijami, so Fresnelove leče dobile večjo veljavo. Obenem niso več nobena redkost in so označene (omenjene) le še na redkih objektivih.

O avtorju: Matjaž Intihar / e-Fotografija.si