复消色差透镜

复消色差透镜或复消色差（apo）是比更常见的消色差镜头具有更好的色差和球面像差校正的镜头或透镜组。

单一透镜镜头的色差导致不同波长的光有着不同的焦距。

前缀“apo-”来自希腊语介词“ἀπό-”，意思是自由或远离。

解释

色差是不同颜色的光线在穿过透镜之后汇聚在不同焦距上的现象。在摄影中，色差导致影像整体的色调变得柔软，颜色边缘对比的反差降低，像是黑白色之间的边缘。天文学家也面临类似的问题，特别是使用透镜而不是面镜的望远镜。 “消色差”透镜经过校正，将“两个”波长带入同一平面的焦点中：通常为红色（〜0.590μm）和蓝色（〜0.495μm）。“复消色差”彩色透镜旨在将“三种”颜色聚焦在同一平面上——通常是红色（〜0.620μm）、绿色（0.530μm）和蓝色（〜0.46μm）^[1]。残余色彩的误差（二次光谱）可能比等效光圈和焦距的消色差透镜小一个数量级。复消色差也针对两个波长的 球面像差进行校正，而不是像消色差那样的一个波长。

复消色差透镜将三种颜色带到一个共同的焦平面上。请注意，该镜头是为天文学设计的，而不是为观察而设计的，因为其中一个波长（〜0.780μm）在近红外中，是在可见光谱之外。

因为典型 CCD成像阵列的光学灵敏度可以从紫外线延伸到可见光谱并进入近红外波长范围，因此用于天文学的宽频数位成像望远镜，其物镜必须具有复消色差校正。用于天文摄影的60-150毫米复消色差镜头，光圈（焦比）的范围从f/5到f/7，已有多家公司开发和销售。这些复消色差物镜在曝光过程中正确聚焦和引导，能够在给定的光圈尺寸下产生光学上最清晰的广角天文照片。

图形艺术（英语：Graphic arts）冲印（影印）相机通常也使用复消色差镜头来获得尽可能清晰的图像。传统设计的复消色差印刷相机镜头的最大光圈通常限制在大约f/9。最近，已经生产了用于中画幅、数位和35mm的高速复消色差镜头相机。

复消色差透镜通常由三个元件组成，将三种不同颜色的光带到一个共同的焦点上。

复消色差设计需要具有特殊色散特性的光学玻璃，以实现三种颜色交叉。这通常是使用昂贵的氟冕牌玻璃、异常的燧石玻璃，甚至是在玻璃元件之间的薄空间中填充具有高度不寻常色散特性的光学透明液体来实现。在复消色差透镜设计的过程中必须考虑玻璃和液体的温度依赖性、折射率和色散，以确保在合理的温度范围内只需轻微重新聚焦，就能获得良好的光学性能。在某些情况下，没有异常色散玻璃的复消色差设计是可能的。

用于摄影

独立测试可证明一些摄影镜头制造商使用“APO”（复消色差）名称来描述其镜头的色彩准确度相当宽松，因为即使它们的名称没有带有“APO”，类似的镜头也显示出卓越的色彩准确度^[2][3]。

此外，在考虑镜头设计时，与摄影相比，天文学相关光学（例如望远镜）和显微镜中使用“APO”名称更为保守。例如，标示有“APO”的望远镜是专门的，定焦镜头针对类似无限远的距离进行了优化，而在摄影中，即使是某些相对低价的通用变焦镜头也被赋予了“APO”名称^[4]。

然而，通常在精细相机中使用的复消色差透镜不被称为复消色差透镜，取而代之的是它们可以简称为“萤石透镜”，这是基于具有异常部分色散的材料，使得它们能够成为复消色差透镜。这种镜头，包括佳能FL-F 300mm f/5.6长焦镜头，于1969年开始向摄影师提供。萤石有一些缺点，例如容易受到温度突然变化的影响，因此尝试使用替代品，例如氟磷酸盐玻璃，它可以改善但不能完全消除（与普通玻璃相比）这些缺点。

相关条目

在可见光和近红外光谱上，四种类型镜头的焦距误差。

• 超消色差
• 萤石镜
• 望远镜类型列表