ความโค งสนาม field curvature ค อความคลาดทางท ศนศาสตร ท เก ดจากการท ระนาบโฟก ส ท ขนานก บระบบเช งแสงม ความไม ตรงก นระหว าง

ความโค้งสนาม (field curvature) คือความคลาดทางทัศนศาสตร์ที่เกิดจากการที่ระนาบโฟกัส ที่ขนานกับระบบเชิงแสงมีความไม่ตรงกันระหว่างระนาบหนึ่งไปยังอีกระนาบที่ด้านหน้าและด้านหลังของระบบเชิงแสง

แผนภาพแสดงพื้นผิวภาพโค้ง เส้นตรงแนวตั้งทึบทางด้านขวาคือระนาบภาพถ่ายในอุดมคติ

ความโค้งสนามเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้เกิดความคลาดขึ้น เช่นเดียวกับ ความคลาดทรงกลม ความคลาดเอียง ความคลาดแบบโคมา และ ซึ่งถูกเรียกรวมกันว่าเป็นความคลาดไซเดิล

ระนาบภาพของเลนส์ใกล้ตา เกือบทั้งหมดจะโค้งนูนเข้าหาวัตถุ

ภาพรวม

ในกรณีของเลนส์นูนทรงกลมอย่างง่ายที่มีความสมมาตรทั้งด้านหน้าและด้านหลัง ระนาบโฟกัสด้านหน้าและด้านหลังจะโค้งในลักษณะที่ส่วนขอบซ้อนทับเข้าหากัน ยิ่งเป็นระบบเชิงแสงที่เรียบง่ายก็ยิ่งมีแนวโน้มในลักษณะนี้ นี่เป็นเรื่องสำคัญเมื่อถ่ายภาพที่ระยะไกลอนันต์หรือเมื่อถ่ายเอกสาร แต่อาจไม่ใช่เรื่องใหญ่เมื่อถ่ายภาพนิ่งระยะใกล้

นอกจากนี้ยังมีเลนส์ถ่ายภาพชนิดที่สามารถทำการปรับแก้ได้ตามความต้องการของช่างภาพ เช่น เลนส์ VFC Rochor (VFC: Variable Field Curvature)

ความโค้งสนามสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความคลาดเอียง หากระนาบภาพที่มีความโค้งสนามเป็นผิวที่มีความแตกต่างกันระหว่างภาพในแนวรัศมีและภาพในแนวเส้นรอบวงก็จะเกิดเป็นความคลาดเอียงขึ้นมา ในกรณีของเลนส์ถ่ายภาพ การแก้ไขความโค้งสนามจะค่อนข้างง่าย ในขณะที่ความคลาดเอียงอาจถูกหักล้างได้โดยการพยายามปรับแก้ระนาบภาพให้ตรงกันในแนวรัศมีและแนวเส้นรอบวง ในการทดสอบกับแผนภูมิที่ถ่ายภาพพื้นผิวเรียบ ภาพจะพร่ามัว ดังนั้นความละเอียดจึงไม่ดีในบริเวณรอบข้าง แต่ในการถ่ายภาพทั่วไป ความคลาดเอียงจะถูกหักล้างไป ดังนั้นจึงได้ภาพเบลอที่สวยงาม

ทางแก้

ระนาบภาพอาจถูกปรับให้แบนราบได้หากเป็นไปตามเงื่อนไขเพ็ทซ์วาล ซึ่งค้นพบโดยโยเซ็ฟ เพ็ทซ์วาล

ตัวอย่างที่เป็นที่รู้จักกันดีได้แก่ กล้องโทรทรรศน์แบบชมิท หรือ หรือ สำหรับกล้องแบบเปลี่ยนเลนส์ไม่ได้ หากทราบคุณสมบัติของเลนส์นั้นดีแล้ว อาจทำได้โดยติดฟิล์มด้านยาวโค้งงอเพื่อให้สอดคล้องกับระนาบภาพเท่าที่จะทำได้

ระบบสะท้อนแสง

ในกล้องโทรทรรศน์แบบเกรกอรี ทั้งกระจกเงาปฐมภูมิและกระจกเงาทุติยภูมิเป็นกระจกเงาเว้า ดังนั้นพื้นผิวภาพจึงโค้งไปข้างหน้าอย่างมาก แต่ก็ได้ถูกหักลบไปบางส่วนโดยความโค้งสนามของเลนส์ใกล้ตา ในกล้องโทรทรรศน์แบบกัสแกร็ง ระนาบภาพค่อนข้างแบนเนื่องจากกระจกเงาปฐมภูมิเป็นกระจกเงาเว้าและกระจกเงาทุติยภูมิเป็นกระจกเงานูน ในกล้องโทรทรรศน์แบบชมิท–กัสแกร็ง สามารถหาระนาบแนวระนาบที่แม่นยำได้หากตรงตามเงื่อนไขเฉพาะบางอย่าง

อ้างอิง

『天文アマチュアのための望遠鏡光学・屈折編』pp.161-202「対物レンズ」。
『天文アマチュアのための望遠鏡光学・反射編』pp.91-110「収差とその対策」。

[1] 『天文アマチュアのための望遠鏡光学・屈折編』pp.161-202「対物レンズ」。

[opticaltheoryforamatourmirror-ch5-2] 『天文アマチュアのための望遠鏡光学・反射編』pp.91-110「収差とその対策」。