Y a-t-il des secrets dans la conception des verres?

Les fabricants de lentilles partagent généralement des diagrammes comme celui-ci pour leurs produits. Cependant, ils omettent ostensiblement les spécifications qui permettraient d'analyser complètement le système optique, comme la puissance de chaque élément et les espacements exacts entre les groupes.

Mais on peut supposer qu'un ingénieur en optique pourrait démonter n'importe quel échantillon de lentille pour extraire cette information, élément par élément.

Ainsi, l'industrie maintient-elle une prétention de «secrets» ou d'avantages exclusifs dans la conception optique des lentilles, et si oui, qu'est-ce qui est considéré comme sensible et pourquoi?

Auparavant, je supposais que la concurrence des objectifs se faisait entièrement sur la qualité du verre, la qualité de la rectification / polissage des éléments, l'assemblage et l'emballage (c'est-à-dire la qualité du boîtier, l'étanchéité et les tolérances) et la qualité des mécanismes tels que les moteurs de mise au point et la projection de zoom. Je pensais que les seuls secrets commerciaux, le cas échéant, seraient dans les techniques de production pour produire économiquement un dessin connu avec une tolérance particulière. Y a-t-il en fait des secrets de conception dans l'industrie des verres?

En général, il n'y a pas de secret pour la conception de l'objectif. Tout ce qui est important, toutes les percées, etc., est partagé publiquement ou semi-privé avec modification via des brevets, des conférences, des articles, etc. Il y a des "secrets temporaires" où quelque chose est étroitement surveillé jusqu'à ce qu'il soit publié: dernière pièce du puzzle dans la conception de forme libre sans limitations imposées par une forme de symétrie, mais ce ne sont pas encore des informations que nous avons partagées car elles font partie d'un doctorat, et la protection IP est très importante.

Quand vient le temps de publier, tout est présenté dans des brevets, par exemple le brevet Nikon 24 mm f / 1.4G expose l'intégralité de la prescription optique à la vue de tous. Il est tout à fait correct, à l'exception des coefficients asphériques sur au moins la sphère la plus avant étant fudged. La conception est extrêmement sensible à cette asphère, il n'y a donc aucun moyen de forcer la force brute pour optimiser facilement votre chemin vers les coefficients corrects à partir de ceux donnés. La seconde asphère peut également être truquée. Le premier est ce qui permet à l'objectif d'avoir un angle de vue aussi large, tandis que le second est d'améliorer les performances. Le premier étant incorrect, la conception échoue complètement tandis que le second entraîne simplement de mauvaises performances.

Zeiss avait également l'habitude de publier le Zeiss Index of Photographic Lenses jusqu'en 1950 qui détaillait chaque brevet et objectif de leur production.

Différents fabricants favorisent des choix de conception différents, mais je ne peux pas dire avec certitude que je sais pourquoi. Zeiss a tendance à privilégier des solutions de conception plus «élégantes» avec des formes d'éléments et des formes de conception plus «fondamentales». Leica utilise fréquemment la surface Merte peu commune (voir page 40). En général, Leica analyse également le moins d'éléments possible avec des conceptions plutôt extrêmes en termes de courbures de surface.

Canon et Nikon utilisent fréquemment ce qui se résume à un objectif maître à double gauss avec une fixation grand angle en face pour concevoir des grands angles à grande vitesse comme les 24 mm / 1,4G, 24 mm / 1,4L.

Des choses comme la façon d'accélérer la mise au point automatique (obtenir le ou les plus petits éléments que vous pouvez déplacer pour la mise au point) sont également des connaissances très répandues. Le secret le mieux gardé est peut-être de payer le prix du Code V (plusieurs milliers USD / mois / utilisateur) au lieu de Zemax (environ 35000 $ par utilisateur) pour ses outils largement supérieurs pour tolérer un design et le préparer à la fabrication.

Bien sûr, vous pouvez toujours procéder à une ingénierie inverse complète du boîtier de l'objectif, d'abord le placer dans une machine à rayons X sous différents angles pour déterminer l'espacement, les mouvements possibles, les mécanismes intégrés, etc. Ensuite, démontez-le physiquement pour inspecter les objectifs, vous pouvez ensuite déterminer la forme de chaque lentille et ses propriétés. Vous pouvez également inspecter d'autres objets. Si vous voulez vraiment aller à l'extrême, vous pouvez déterminer la composition de chaque objet en utilisant l'analyse élémentaire.