アポクロマート

アポクロマートレンズ、またはアポクロマート レンズ( apo ) は、より一般的なアクロマートレンズよりも色収差と球面収差の補正に優れた写真レンズまたはその他のレンズです。

接頭辞apo- は、自由または離れているという意味の ギリシャ語の前置詞ἀπό-に由来します。

色収差とは、異なる色が異なる距離でレンズから焦点を合わせる現象である。写真撮影では、色収差によって全体的にぼやけた画像となり、黒と白の間のエッジのような高コントラストのエッジで色にじみが生じる。天文学者も同様の問題に直面しており、特に鏡ではなくレンズを使用する望遠鏡では顕著である。アクロマートレンズは、 2つの波長（通常は赤（約0.590  μm）と青（約0.495  μm））を同じ平面で焦点に合わせるように補正されている。アポクロマートレンズは、 3つの色（通常は赤（約0.620  μm）、緑（約0.530  μm）、青（約0.465  μm））を同じ平面で焦点に合わせるよう設計されている。^{[1]残留色誤差（二次スペクトル）は、同等の口径と焦点距離のアクロマートレンズよりも最大で1桁小さくなることがある。アポクロマートレンズは、}球面収差もアクロマートレンズのように1つの波長ではなく2つの波長 で補正されている。

天文学における広帯域デジタル画像撮影用の望遠鏡対物レンズには、アポクロマート補正が必要です。これは、一般的なCCD画像アレイの光学感度が紫外線から可視スペクトル、近赤外線の波長範囲にまで及ぶためです。口径60～150mmの天体写真用のアポクロマートレンズは、いくつかの企業によって開発され、販売されており、焦点比は5 / 5にf /7. 露出中に適切に焦点を合わせ、ガイドすることで、これらのアポクロマート対物レンズは、特定の絞りサイズで光学的に可能な限り最も鮮明な広視野天体写真を生成することができます。

グラフィックアートプロセス（コピー）カメラでは、通常、可能な限り鮮明な画像を得るためにアポクロマートレンズが使用されます。古典的な設計のアポクロマートプロセスカメラレンズの最大絞りは、通常約f /9. 最近では、中判カメラ、デジタルカメラ、35 mm カメラ用に、より高速なアポクロマート レンズが製造されています。

アポクロマート設計では、3 色の交差を実現するために、特殊な分散特性を持つ光学ガラスが必要です。これは通常、高価なフッ素クラウンガラス、異常フリントガラス、さらにはガラス要素間の薄い空間に非常に異常な分散特性を持つ光学的に透明な液体を使用することで実現されます。アポクロマート設計では、ガラスと液体の屈折率と分散の温度依存性を考慮する必要があります。そうすることで、わずかな再フォーカスだけで、妥当な温度範囲で良好な光学性能を確保できます。場合によっては、異常分散ガラスを使用しないアポクロマート設計も可能です。

独立したテストにより、「APO」という名称は、一部の写真レンズ製造業者がレンズの色の精度を表すためにかなり緩く使用していることが実証されている。これは、「APO」という名称が付いていない同等のレンズでも、優れた色の精度が示されているためである。^{[2] [3]}

また、レンズ設計を考慮すると、「APO」の指定は、写真よりも天文学関連の光学（望遠鏡など）や顕微鏡でより保守的に使用されます。たとえば、「APO」とマークされた望遠鏡は、無限遠に近い距離に最適化された特殊な固定焦点距離レンズですが、写真では、比較的安価な汎用ズームレンズにもAPOの指定が与えられています。^[4]

しかし、高級カメラで使用されているアポクロマート レンズは、多くの場合、アポクロマートとは呼ばれず、アポクロマートを可能にする異常部分分散を持つ材料に基づいて、単に「蛍石レンズ」と呼ばれることがあります。このようなレンズは、1969 年に Canon FL-F 300mm f/5.6 望遠レンズで写真家に提供され始めました。蛍石には、たとえば急激な温度変化に弱いなどの欠点があるため、これらの欠点を改善してはいるものの (通常のガラスと比較して) 完全に排除できないフッ化リン酸ガラスなどの代替品を使用する試みがなされました。

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