Photographic lens design
स्थिर या सिने कैमरों में उपयोग के लिए फोटोग्राफिक लेंस के डिजाइन का उद्देश्य एक ऐसे लेंस का उत्पादन करना है जो लागत, वजन और सामग्री सहित बाधाओं की एक श्रृंखला के भीतर फोटोग्राफ किए जा रहे विषय का सबसे स्वीकार्य प्रतिपादन करता है। दूरबीन, सूक्ष्मदर्शी और थियोडोलाइट जैसे कई अन्य ऑप्टिकल उपकरणों के लिए जहां दृश्य छवि देखी जाती है लेकिन अक्सर रिकॉर्ड नहीं की जाती है, डिजाइन अक्सर कैमरे की तुलना में काफी सरल हो सकता है जहां हर छवि को फिल्म या छवि संवेदक पर कैद किया जाता है और बाद के चरण में विस्तृत जांच के अधीन हो सकता है। फोटोग्राफिक लेंस में वे भी शामिल हैं जिनका उपयोग बड़े और प्रोजेक्टर में किया जाता है। डिजाइन डिजाइन आवश्यकताएँ फोटोग्राफर के दृष्टिकोण से, पर्याप्त प्रकाश को पकड़ने के लिए एक लेंस की क्षमता महत्वपूर्ण है ताकि कैमरा प्रकाश स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम कर सके। एक ऐसे लेंस को डिजाइन करना भी महत्वपूर्ण है जो रंग को सटीक रूप से पुनः उत्पन्न करता है जैसा कि पूरी फिल्म या संवेदक तल पर समान रूप से प्रकाशित और तेज छवि का उत्पादन है। लेंस डिजाइनर के लिए, इन उद्देश्यों को प्राप्त करने में यह सुनिश्चित करना भी शामिल होगा कि आंतरिक भड़क, ऑप्टिकल विचलन और वजन सभी को कम से कम कर दिया जाए, जबकि ज़ूम, फ़ोकस और एपर्चर कार्य सभी सुचारू रूप से और अनुमानित रूप से काम करते हैं। हालांकि, क्योंकि फोटोग्राफिक फिल्मों और इलेक्ट्रॉनिक सेंसर में एक सीमित और मापने योग्य रिज़ॉल्यूशन होता है, फोटोग्राफिक लेंस हमेशा अधिकतम संभव रिज़ॉल्यूशन के लिए डिज़ाइन नहीं किए जाते हैं क्योंकि रिकॉर्डिंग माध्यम उस विवरण के स्तर को रिकॉर्ड करने में सक्षम नहीं होता है जिसे लेंस हल कर सकता है। इसके लिए, और कई अन्य कारणों से, कैमरा लेंस प्रोजेक्टर या बड़े लेंस के रूप में उपयोग के लिए अनुपयुक्त हैं। एक निश्चित फोकल लेंथ लेंस (जिसे प्राइम लेंस के रूप में भी जाना जाता है) का डिज़ाइन ज़ूम लेंस के डिज़ाइन की तुलना में कम चुनौतियों को प्रस्तुत करता है। एक उच्च गुणवत्ता वाला प्राइम लेंस जिसकी फोकल लंबाई फिल्म फ्रेम या सेंसर के व्यास के बराबर होती है, का निर्माण कम से कम चार अलग-अलग लेंस तत्वों से किया जा सकता है, अक्सर एपर्चर डायाफ्राम के दोनों ओर जोड़े के रूप में। अच्छे उदाहरणों में ज़ीस टेसर या लीट्ज़ एल्मर शामिल हैं। डिजाइन की बाधाएँ फोटोग्राफी में उपयोगी होने के लिए किसी भी लेंस को उस कैमरे में फिट होने में सक्षम होना चाहिए जिसके लिए यह अभिप्रेत है और यह भौतिक रूप से उस आकार को सीमित कर देगा जहां संगीन माउंटिंग या स्क्रू माउंटिंग स्थित है। फोटोग्राफी एक अत्यधिक प्रतिस्पर्धी व्यावसायिक व्यवसाय है और वजन और लागत दोनों लेंस के उत्पादन को बाधित करते हैं। कांच जैसी अपवर्तक सामग्री की भौतिक सीमाएँ होती हैं जो लेंस के प्रदर्शन को सीमित करती हैं। विशेष रूप से वाणिज्यिक चश्मे में उपलब्ध अपवर्तक सूचकांकों की सीमा बहुत संकीर्ण सीमा तक फैली हुई है। चूंकि यह अपवर्तक सूचकांक है जो यह निर्धारित करता है कि प्रत्येक इंटरफेस पर प्रकाश की किरणें कितनी झुकी हुई हैं और चूंकि यह युग्मित प्लस और माइनस लेंसों में अपवर्तक सूचकांकों में अंतर है जो रंगीन विचलन को कम करने की क्षमता को बाधित करता है, इसलिए सूचकांकों का केवल एक संकीर्ण स्पेक्ट्रम होना एक प्रमुख डिजाइन बाधा है। लेंस तत्व सबसे सरल और सस्ते लेंसों को छोड़कर, प्रत्येक पूर्ण लेंस एक सामान्य अक्ष के साथ व्यवस्थित कई अलग-अलग लेंस तत्वों से बना होता है। कई लेंस तत्वों का उपयोग विचलन को कम करने और दृश्य विकृतियों से मुक्त एक तेज छवि प्रदान करने का काम करता है। ऐसा करने के लिए विभिन्न रचनाओं और विभिन्न आकारों के लेंस तत्वों की आवश्यकता होती है। वर्णात्मक विचलन को कम करने के लिए, उदाहरण के लिए, जिसमें प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य को अलग-अलग डिग्री तक अपवर्तित किया जाता है, कम से कम, एक सकारात्मक तत्व के साथ लेंस तत्वों के दोगुने की आवश्यकता होती है जिसमें एक उच्च एबे संख्या होती है जो कम एबे संख्या के नकारात्मक तत्व के साथ मेल खाती है। इस डिजाइन के साथ कोई भी दृश्य स्पेक्ट्रम में विभिन्न तरंग दैर्ध्य के अभिसरण की एक अच्छी डिग्री प्राप्त कर सकता है। अधिकांश लेंस डिजाइन इन्फ्रारेड तरंग दैर्ध्य को एक ही सामान्य फोकस में लाने का प्रयास नहीं करते हैं और इसलिए इन्फ्रारेड प्रकाश में फोटोग्राफी करते समय मैन्युअल रूप से फोकस को बदलना आवश्यक है। अन्य प्रकार के विचलन जैसे कोमा या दृष्टिवैषम्य को भी सभी घटक तत्वों के लिए लेंस के चेहरों की वक्रता के सावधानीपूर्वक चयन से कम किया जा सकता है। जटिल फोटोग्राफिक लेंस में 15 से अधिक लेंस तत्व हो सकते हैं। अधिकांश लेंस तत्व गोलाकार रूपरेखा के साथ घुमावदार सतहों से बने होते हैं। अर्थात्, घुमावदार आकार एक गोले की सतह पर फिट होगा। यह आंशिक रूप से लेंस बनाने के इतिहास के साथ है, लेकिन यह भी क्योंकि गोलाकार सतह लेंस का पीसना और निर्माण अपेक्षाकृत सरल और सस्ता है। हालांकि, गोलाकार सतह भी लेंस विचलन को जन्म देती हैं और बड़े आकार के जटिल लेंस डिजाइन को जन्म दे सकती हैं। कम तत्वों और कम आकार वाले उच्च गुणवत्ता वाले लेंस को एसफेरिक लेंस का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है जिसमें घुमावदार सतह गोलाकार नहीं होती हैं, जिससे विचलन को ठीक करने के लिए अधिक स्वतंत्रता मिलती है। लेंस ग्लास अधिकांश फोटोग्राफिक लेंसों में कांच से बने लेंस तत्व होते हैं, हालांकि उच्च गुणवत्ता वाले लेंसों में उच्च गुणवत्ता वाले प्लास्टिक का उपयोग अधिक आम होता जा रहा है और कुछ समय से सस्ते कैमरों में आम है। फोटोग्राफिक लेंस का डिजाइन बहुत मांग वाला है क्योंकि डिजाइनर अधिक बहुमुखी, बेहतर गुणवत्ता वाले और हल्के लेंस बनाने के लिए मौजूदा सामग्री की सीमाओं को आगे बढ़ाते हैं। इसके परिणामस्वरूप आधुनिक लेंस निर्माण में कई विदेशी चश्मे का उपयोग किया गया है। सीज़ियम और लैंथेनम ग्लास लेंस अब अपने उच्च अपवर्तक सूचकांक और बहुत कम फैलाव गुणों के कारण उपयोग में हैं। यह भी संभावना है कि कई अन्य संक्रमण तत्व चश्मे उपयोग में हैं लेकिन निर्माता अक्सर प्रतिस्पर्धियों पर वाणिज्यिक या प्रदर्शन बढ़त बनाए रखने के लिए अपनी सामग्री विनिर्देश को गुप्त रखना पसंद करते हैं। हाल के वर्षों तक, फिल्म तल पर एक तेज छवि प्राप्त करने के लिए एक कैमरा लेंस का फोकस लेंस माउंट में एक बहुत ही उथले पेचदार धागे के माध्यम से प्राप्त किया जाता था, जिसके माध्यम से लेंस को घुमाया जा सकता था, इसे फिल्म तल से करीब या आगे ले जाया जा सकता था। यह व्यवस्था, जबकि डिजाइन और निर्माण के लिए सरल है, इसकी कुछ सीमाएँ हैं, कम से कम सामने के तत्व सहित लेंस असेंबली के बड़े हिस्से का घूर्णन नहीं है। यह समस्याग्रस्त हो सकता है यदि ध्रुवीकरण फिल्टर जैसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है जिनके लिए फोकस दूरी के बावजूद सटीक घूर्णन अभिविन्यास की आवश्यकता होती है। बाद के विकास ने डिज़ाइनों को अपनाया जिसमें लेंस के बाहरी बैरल या सामने के तत्व के अभिविन्यास को प्रभावित किए बिना आंतरिक तत्वों को ध्यान केंद्रित करने के लिए स्थानांतरित किया गया था। कई आधुनिक कैमरे अब स्वचालित फ़ोकसिंग तंत्र का उपयोग करते हैं जो इष्टतम फ़ोकस प्राप्त करने के लिए लेंस में आंतरिक तत्वों को स्थानांतरित करने के लिए अल्ट्रासोनिक मोटर्स का उपयोग करते हैं। एपर्चर नियंत्रण एपर्चर नियंत्रण, आमतौर पर एक बहु-पत्ती वाला डायाफ्राम, लेंस के प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है। छिद्र की भूमिका लेंस के माध्यम से फिल्म या संवेदक तल तक जाने वाले प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित करना है। लेंस के बाहर रखा गया एक छिद्र, जैसा कि कुछ विक्टोरियन कैमरों के मामले में, उस छवि के विग्नेटिंग का जोखिम उठाता है जिसमें छवि के कोने केंद्र की तुलना में गहरे होते हैं। छवि तल के बहुत करीब एक डायाफ्राम से डायाफ्राम को एक गोलाकार आकार के रूप में दर्ज किए जाने या कम से कम छोटे छिद्रों पर विवर्तन पैटर्न का कारण बनने का खतरा होता है। अधिकांश लेंस डिजाइनों में छिद्र उद्देश्य की सामने की सतह और छवि तल के बीच में स्थित होता है। कुछ ज़ूम लेंसों में इसे आदर्श स्थान से कुछ दूरी पर रखा जाता है ताकि ज़ूम कार्य करने के लिए आवश्यक फ्लोटिंग लेंस तत्वों की गति को समायोजित किया जा सके। 35 मिमी प्रारूप के लिए अधिकांश आधुनिक लेंस शायद ही कभी एफ/22 से छोटे स्टॉप प्रदान करते हैं क्योंकि बहुत छोटे छिद्र से गुजरने वाले प्रकाश के कारण विवर्तन प्रभाव होते हैं। चूंकि विवर्तन एफ-स्टॉप अनुपात के बजाय पूर्ण शब्दों में एपर्चर चौड़ाई पर आधारित है, इसलिए कॉम्पैक्ट कैमरों में आम तौर पर बहुत छोटे प्रारूपों के लिए लेंस शायद ही कभी एफ/11 (1/1.8) या एफ/8 (1/2.5) से ऊपर जाते हैं, जबकि मध्यम और बड़े प्रारूप के लिए लेंस एफ/64 या एफ/128 प्रदान करते हैं। एफ/1.2 से एफ/0.9 तक के एपर्चर के साथ बहुत कम प्रकाश स्थितियों में उपयोगी होने के लिए डिज़ाइन किए गए बहुत बड़े-एपर्चर लेंस आमतौर पर मानक फोकल लंबाई के लेंस तक ही सीमित होते हैं क्योंकि आकार और वजन की समस्याओं का सामना टेलीफोटो लेंस में किया जाता है और वर्तमान में उपलब्ध अपवर्तक सामग्री के साथ एक बहुत व्यापक एपर्चर वाइड एंगल लेंस बनाने में कठिनाई होती है। बहुत बड़े-एपर्चर लेंस आमतौर पर अन्य प्रकार के ऑप्टिकल उपकरणों जैसे सूक्ष्मदर्शी के लिए बनाए जाते हैं, लेकिन ऐसे मामलों में लेंस का व्यास बहुत छोटा होता है और वजन कोई समस्या नहीं है। कई बहुत शुरुआती कैमरों में लेंस के बाहरी डायाफ्राम होते थे जिनमें अक्सर एक घूर्णन गोलाकार प्लेट होती थी जिसमें प्लेट के माध्यम से ड्रिल किए गए बढ़ते आकार के कई छेद होते थे। प्लेट को घुमाने से लेंस के सामने एक उपयुक्त आकार का छेद आ जाएगा। सभी आधुनिक लेंस एक बहु-पत्ती डायाफ्राम का उपयोग करते हैं ताकि पत्तियों के केंद्रीय चौराहे पर एक कम या ज्यादा गोलाकार छिद्र बन जाए। या तो एक मैनुअल रिंग, या एक इलेक्ट्रॉनिक मोटर डायाफ्राम के पत्तों के कोण को नियंत्रित करता है और इस प्रकार उद्घाटन के आकार को नियंत्रित करता है। लेंस संरचना के भीतर डायाफ्राम का स्थान सभी छिद्रों पर पूरे फिल्म तल पर समान रोशनी प्राप्त करने की आवश्यकता और किसी भी चल लेंस तत्व की गति में हस्तक्षेप नहीं करने की आवश्यकता से बाधित है। आमतौर पर डायाफ्राम लेंस के ऑप्टिकल केंद्र के स्तर पर स्थित होता है। शटर तंत्र एक शटर उस समय की लंबाई को नियंत्रित करता है जब प्रकाश को लेंस के माध्यम से फिल्म तल पर जाने की अनुमति दी जाती है। किसी भी प्रकाश की तीव्रता के लिए, फिल्म या डिटेक्टर जितना अधिक संवेदनशील होगा या एपर्चर जितना चौड़ा होगा, इष्टतम एक्सपोजर बनाए रखने के लिए एक्सपोजर का समय उतना ही कम होना चाहिए। शुरुआती कैमरों में, लेंस के सामने से एक घूर्णन प्लेट को स्थानांतरित करके और फिर उसे बदलकर एक्सपोजर को नियंत्रित किया जाता था। इस तरह का तंत्र केवल कई सेकंड या उससे अधिक के एक्सपोजर के लिए प्रभावी ढंग से काम करता है और कैमरा शेक को प्रेरित करने का काफी जोखिम रखता है। 19वीं शताब्दी के अंत तक स्प्रिंग टेंशन शटर तंत्र का उपयोग लीवर या केबल रिलीज द्वारा संचालित किया जाता था। कुछ साधारण शटर लेंस के सामने रखे जाते रहे लेकिन अधिकांश लेंस माउंट के भीतर ही शामिल किए गए थे। इंटीग्रल शटर तंत्र वाले ऐसे लेंस वर्तमान कम्पर शटर में विकसित हुए हैं जैसा कि लिनहॉफ जैसे कई गैर-रिफ्लेक्स कैमरों में उपयोग किया जाता है। इन शटरों में कई धातु के पत्ते होते हैं जो वसंत में खुलते हैं और फिर पूर्व निर्धारित अंतराल के बाद बंद हो जाते हैं। सामग्री और डिजाइन की बाधाएं सबसे कम गति को लगभग 0.002 सेकंड तक सीमित करती हैं। हालांकि इस तरह के शटर फोकल-प्लेन शटर के रूप में कम एक्सपोजर समय नहीं दे सकते हैं, वे सभी गति पर फ्लैश सिंक्रनाइज़ेशन प्रदान करने में सक्षम हैं। एक व्यावसायिक रूप से निर्मित कम्पुर प्रकार के शटर को शामिल करने के लिए लेंस डिजाइनरों को लेंस माउंट में शटर तंत्र की चौड़ाई को समायोजित करने और लेंस बैरल पर शटर को ट्रिगर करने या इसे मिनोल्टा ट्विन-लेंस कैमरों की तरह लीवर की एक श्रृंखला द्वारा कैमरा बॉडी में स्थानांतरित करने के साधन प्रदान करने की आवश्यकता होती है। लेंस बैरल के भीतर शटर तंत्र को समायोजित करने की आवश्यकता ने वाइड-एंगल लेंस के डिजाइन को सीमित कर दिया और यह तब तक नहीं था जब तक कि फोकल-प्लेन शटर का व्यापक उपयोग नहीं किया गया था कि चरम वाइड-एंगल लेंस विकसित किए गए थे। लेंस के प्रकार मुख्य मापदंडों को निर्धारित करने में डिजाइन किए जा रहे लेंस का प्रकार महत्वपूर्ण है। प्राइम लेंस-एक फोटोग्राफिक लेंस जिसकी फोकल लंबाई एक ज़ूम लेंस के विपरीत तय की जाती है, या जो एक संयोजन लेंस प्रणाली में प्राथमिक लेंस है। ज़ूम लेंस-परिवर्तनीय फोकल लंबाई लेंस। ज़ूम लेंस लेंस असेंबली के बैरल के भीतर चल तत्वों का उपयोग करके फोकल लंबाई की एक श्रृंखला को कवर करते हैं। प्रारंभिक वैरीफोकल लेंस लेंस में, फोकस भी स्थानांतरित हो गया क्योंकि लेंस की फोकल लंबाई बदल गई थी। कई आधुनिक ऑटोफोकस कैमरों में वैरीफोकल लेंस का भी उपयोग किया जाता है क्योंकि लेंस सस्ते और निर्माण करने में सरल होते हैं और ऑटोफोकस पुनः ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकताओं का ध्यान रख सकते हैं। कई आधुनिक ज़ूम लेंस अब कन्फ़ोकल हैं, जिसका अर्थ है कि पूरे ज़ूम रेंज में फ़ोकस बनाए रखा जाता है। फोकल लंबाई की एक श्रृंखला पर काम करने और संयोजन बनाए रखने की आवश्यकता के कारण, ज़ूम लेंस में आमतौर पर बहुत सारे लेंस तत्व होते हैं। अधिक महत्वपूर्ण रूप से, लेंस के सामने के तत्व हमेशा अपने आकार, प्रकाश एकत्र करने की क्षमता और प्रकाश की आने वाली किरणों के आपतन कोण के मामले में एक समझौता होंगे। इन सभी कारणों से, ज़ूम लेंस का ऑप्टिकल प्रदर्शन फिक्स्ड-फोकल-लेंथ लेंस की तुलना में कम होता है। सामान्य लेंस-फिल्म या संवेदक प्रारूप के विकर्ण आकार के बराबर एक फोकल लंबाई वाला लेंस, या जो परिप्रेक्ष्य को पुनः प्रस्तुत करता है जो आम तौर पर एक मानव पर्यवेक्षक को "सामान्य" दिखता है। वाइड एंगल लेंस-एक लेंस जो परिप्रेक्ष्य को पुनः पेश करता है जो आम तौर पर एक सामान्य लेंस की तुलना में "चौड़ा" दिखता है। वाइड-एंगल लेंस के डिजाइन से उत्पन्न समस्या आंतरिक भड़क पैदा किए बिना एक विस्तृत क्षेत्र से एक सटीक फोकस प्रकाश में लाना है। इसलिए वाइड-एंगल लेंस में सामान्य लेंस की तुलना में अधिक तत्व होते हैं जो प्रकाश को पर्याप्त रूप से अपवर्तित करने में मदद करते हैं और फिर भी प्रत्येक लेंस तत्व के बीच प्रकाश-ट्रैपिंग बाधाओं को जोड़ते हुए विचलन को कम करते हैं। चरम या अल्ट्रा-वाइड-एंगल लेंस-90 डिग्री से ऊपर के कोण के साथ एक वाइड-एंगल लेंस। एक्सट्रीम-वाइड-एंगल लेंस सामान्य वाइड-एंगल लेंस के समान मुद्दों को साझा करते हैं लेकिन ऐसे लेंसों की फोकल लंबाई इतनी कम हो सकती है कि लेंस के निर्माण के लिए फिल्म या सेंसर प्लेन के सामने अपर्याप्त भौतिक स्थान हो। इस समस्या को एक उल्टे टेलीफोटो के रूप में लेंस का निर्माण करके हल किया जाता है, या बहुत कम फोकल लंबाई वाले सामने के तत्व के साथ रेट्रोफोकस किया जाता है, अक्सर एक अत्यधिक अतिरंजित उत्तल सामने की सतह के साथ और इसके पीछे एक मजबूत नकारात्मक लेंस समूह होता है जो केंद्रित किरणों के शंकु का विस्तार करता है ताकि उन्हें उचित दूरी पर ध्यान केंद्रित करने के लिए लाया जा सके। फिशआई लेंस-एक अत्यधिक चौड़े कोण वाला लेंस जिसमें एक मजबूत उत्तल सामने का तत्व होता है। गोलाकार विचलन को आमतौर पर स्पष्ट किया जाता है और कभी-कभी विशेष प्रभाव के लिए बढ़ाया जाता है। ऑप्टिकल रूप से एक रिवर्स टेलीफोटो के रूप में डिज़ाइन किया गया है ताकि लेंस को एक मानक माउंट में फिट किया जा सके क्योंकि फोकल लंबाई लेंस माउंट से फोकल प्लेन तक की दूरी से कम हो सकती है। लांग-फोकस लेंस-फिल्म फ्रेम या सेंसर के विकर्ण से अधिक फोकल लंबाई वाला लेंस। लंबे फोकस लेंस डिजाइन करने के लिए अपेक्षाकृत सरल हैं, चुनौतियों की तुलना एक प्रमुख लेंस के डिजाइन से की जा सकती है। हालांकि, जैसे-जैसे फोकल लंबाई बढ़ती है, लेंस की लंबाई बढ़ती है और आकार और लंबाई और वजन में वस्तुनिष्ठ वृद्धि का आकार उपयोग में लेंस के लिए उपयोगिता और व्यावहारिकता को बनाए रखने में महत्वपूर्ण डिज़ाइन मुद्दे बन जाते हैं। इसके अलावा क्योंकि लेंस के माध्यम से प्रकाश पथ लंबा और चमकता है, फ्लेयर को नियंत्रित करने के लिए बैफल्स का महत्व बढ़ जाता है। टेलीफोटो लेंस-लॉन्ग-फोकस लेंस का एक ऑप्टिकल रूप से संपीड़ित संस्करण। टेलीफ़ोटो लेंस का डिज़ाइन लॉन्ग-फ़ोकस लेंस के डिजाइनरों द्वारा सामना की जाने वाली कुछ समस्याओं को कम करता है। विशेष रूप से, टेलीफोटो लेंस आमतौर पर बहुत छोटे होते हैं और समतुल्य फोकल लंबाई और छिद्र के लिए हल्के हो सकते हैं। हालांकि टेलीफोटो डिजाइन लेंस तत्वों की संख्या को बढ़ाते हैं और फ्लेयर पेश कर सकते हैं और कुछ ऑप्टिकल विचलन को बढ़ा सकते हैं। कैटाडियोप्ट्रिक लेंस-कैटाडियोप्ट्रिक लेंस टेलीफोटो लेंस का एक रूप है, लेकिन एक प्रकाश पथ के साथ जो अपने आप पर दोगुना हो जाता है और एक उद्देश्य के साथ एक दर्पण होता है जो केवल एक लेंस के बजाय किसी प्रकार के विचलन सुधार लेंस (एक कैटाडियोप्ट्रिक प्रणाली) के साथ संयुक्त होता है। एक केंद्रीय रूप से रखा गया द्वितीयक दर्पण और आमतौर पर एक अतिरिक्त छोटा लेंस समूह प्रकाश को केंद्रित करने के लिए लाता है। इस तरह के लेंस बहुत हल्के होते हैं और आसानी से बहुत लंबी फोकल लंबाई प्रदान कर सकते हैं लेकिन वे केवल एक निश्चित एपर्चर प्रदान कर सकते हैं और क्षेत्र की गहराई बढ़ाने के लिए एपर्चर को रोकने में सक्षम होने का कोई लाभ नहीं है। एनामोर्फिक लेंस का उपयोग मुख्य रूप से सिनेमेटोग्राफी में वाइड-स्क्रीन फिल्मों के निर्माण के लिए किया जाता है, जहां प्रक्षेपित छवि में फिल्म तल पर दर्ज छवि की तुलना में ऊंचाई और चौड़ाई का काफी अलग अनुपात होता है। यह एक विशेष लेंस डिजाइन के उपयोग से प्राप्त किया जाता है जो रिकॉर्डिंग चरण में छवि को पार्श्व रूप से संपीड़ित करता है और फिर फिल्म को वाइड-स्क्रीन प्रभाव को फिर से बनाने के लिए सिनेमा में एक समान लेंस के माध्यम से पेश किया जाता है। हालांकि कुछ मामलों में अनामोर्फिक प्रभाव एक सामान्य लेंस के सामने एक पूरक तत्व के रूप में एक अनामोर्फाइजिंग अटैचमेंट का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, अनामोर्फिक प्रारूपों में शूट की गई अधिकांश फिल्में विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए अनामोर्फिक लेंस का उपयोग करती हैं, जैसे कि वैंटेज फिल्म या पैनाविजन के अनामोर्फिक लेंस द्वारा बनाए गए हॉक लेंस। ये लेंस अपने डिजाइन में एक या अधिक एसफेरिक तत्वों को शामिल करते हैं। पेरिस्कोप लेंस-एक पेरिस्कोप के आधे हिस्से की तरह, 90° कोण वाले लेंस के माध्यम से प्रकाश को ऑप्टिकल अक्ष पर पुनर्निर्देशित करने के लिए एक प्रिज्म या दर्पण का उपयोग करता है। फोटोग्राफिक कागज या फिल्म के एक बड़े क्षेत्र पर अपेक्षाकृत छोटे फिल्म क्षेत्र से गुजरने वाले प्रकाश को केंद्रित करने के लिए फोटोग्राफिक विस्तारकों में उपयोग किए जाने वाले बड़े लेंस की आवश्यकता होती है। इस तरह के लेंसों के लिए आवश्यकताओं में फिल्म में मौजूद बारीक विवरण को रिकॉर्ड करने के लिए पूरे क्षेत्र में समान रोशनी को रिकॉर्ड करने की क्षमता शामिल है, जिसे गर्म करने और ठंडा करने के लगातार चक्रों का सामना करने के लिए बड़ा किया जा रहा है क्योंकि रोशनी के लैंप को चालू और बंद किया जाता है ताकि अंधेरे में संचालित किया जा सके-आमतौर पर क्लिक स्टॉप और कुछ चमकदार नियंत्रणों के माध्यम से लेंस के डिजाइन को निकट फोकस से दूर फोकस तक जाने वाले प्रकाश के साथ प्रभावी ढंग से काम करने की आवश्यकता होती है-एक कैमरा लेंस के ठीक विपरीत। यह मांग करता है कि लेंस के भीतर उलझाने वाले आंतरिक प्रकाश को अलग तरह से डिज़ाइन किया गया है और व्यक्तिगत लेंस तत्वों को आपतित प्रकाश की दिशा के इस परिवर्तन के लिए प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रोजेक्टर लेंस डिजाइन की कई बाधाओं को बड़े लेंस के रूप में साझा करते हैं लेकिन कुछ महत्वपूर्ण अंतरों के साथ। प्रोजेक्टर लेंस का उपयोग हमेशा पूर्ण छिद्र पर किया जाता है और पूर्ण छिद्र पर एक स्वीकार्य रूप से प्रकाशित और स्वीकार्य रूप से तेज छवि का उत्पादन करना चाहिए। हालाँकि, क्योंकि प्रक्षेपित छवियों को लगभग हमेशा कुछ दूरी पर देखा जाता है, बहुत बढ़िया फोकस की कमी और रोशनी की थोड़ी असमानता अक्सर स्वीकार्य होती है। प्रोजेक्टर लेंस को प्रोजेक्टर लैंप से लंबे समय तक उच्च तापमान के प्रति बहुत सहिष्णु होना चाहिए और अक्सर लेने वाले लेंस की तुलना में बहुत अधिक फोकल लंबाई होनी चाहिए। यह लेंस को प्रकाशित फिल्म से अधिक दूरी पर स्थित करने की अनुमति देता है और स्क्रीन से कुछ दूरी पर प्रोजेक्टर के साथ एक स्वीकार्य आकार की छवि की अनुमति देता है। यह लेंस को अपेक्षाकृत मोटे धागे वाले फ़ोकसिंग माउंट में स्थापित करने की भी अनुमति देता है ताकि प्रोजेक्शनिस्ट किसी भी फ़ोकसिंग त्रुटियों को जल्दी से ठीक कर सके। सबसे शुरुआती कैमरों के लेंस सरल मेनिस्कस या सरल द्वि उत्तल लेंस थे। यह 1840 तक नहीं था जब फ्रांस में चेवलियर ने एक चकमक कांच के प्लेनो-कन्केव लेंस में एक क्राउन ग्लास द्वि-उत्तल लेंस को सीमेंट करके बनाए गए वर्णहीन लेंस की शुरुआत की थी। 1841 तक वॉइग्टलैंडर ने जोसेफ पेत्ज़वाल के डिजाइन का उपयोग करते हुए पहले व्यावसायिक रूप से सफल दो तत्व लेंस का निर्माण किया। कार्ल ज़ीस एक उद्यमी थे जिन्हें अपनी फर्म को एक और ऑप्टिकल कार्यशाला से परे ले जाने के लिए एक सक्षम डिज़ाइनर की आवश्यकता थी। 1866 में डॉ. अर्न्स्ट अबे की सेवा में भर्ती किया गया था। तब से नए उत्पाद तेजी से एक के बाद एक दिखाई दिए, जिसने ज़ीस कंपनी को ऑप्टिकल प्रौद्योगिकी में सबसे आगे ला दिया। अबे ने प्रसिद्ध जेना ऑप्टिकल ग्लास के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई थी। जब वे सूक्ष्मदर्शी से दृष्टिवैषम्य को खत्म करने की कोशिश कर रहे थे, तो उन्होंने महसूस किया कि उपलब्ध ऑप्टिकल चश्मे की सीमा अपर्याप्त थी। कुछ गणनाओं के बाद, उन्होंने महसूस किया कि यदि उपयुक्त गुणों वाले ऑप्टिकल चश्मे उपलब्ध हों तो ऑप्टिकल उपकरणों के प्रदर्शन में नाटकीय रूप से सुधार होगा। कांच निर्माताओं के लिए उनकी चुनौती का अंत में डॉ. ओटो स्कॉट ने जवाब दिया, जिन्होंने जेना में प्रसिद्ध कांच के काम की स्थापना की, जिससे 1888 से नए प्रकार के ऑप्टिकल ग्लास दिखाई देने लगे, और ज़ीस और अन्य निर्माताओं द्वारा नियोजित किया गया। नए जेना ऑप्टिकल ग्लास ने फोटोग्राफिक लेंस के प्रदर्शन में वृद्धि की संभावना को भी खोल दिया। फोटोग्राफिक लेंस में जेना ग्लास का पहला उपयोग वॉइग्टलैंडर द्वारा किया गया था, लेकिन चूंकि लेंस एक पुराना डिज़ाइन था, इसलिए इसके प्रदर्शन में बहुत सुधार नहीं हुआ था। इसके बाद, नए चश्मे दृष्टिवैषम्य को ठीक करने और वर्णहीन और अपोक्रोमैटिक लेंस के उत्पादन में अपने मूल्य का प्रदर्शन करेंगे। अबे ने पाँच तत्वों के साथ सममित डिजाइन के एक फोटोग्राफिक लेंस का डिजाइन शुरू किया, लेकिन आगे नहीं बढ़े। ज़ीस का अभिनव फोटोग्राफिक लेंस डिज़ाइन डॉ. पॉल रुडोल्फ़ के कारण था। 1890 में, रुडोल्फ ने डायाफ्राम के प्रत्येक तरफ एक सीमेंटेड समूह के साथ एक असममित लेंस तैयार किया, और उचित रूप से "एनास्टिग्मैट" नाम दिया। यह लेंस तीन श्रृंखलाओं में बनाया गया थाः श्रृंखला III, IV और V, क्रमशः एफ/7.2, एफ/12.5 और एफ/18 के अधिकतम छिद्रों के साथ। 1891 में, श्रृंखला I, II और IIIa एफ/4.5, एफ/6.3 और एफ/9 के संबंधित अधिकतम एपर्चर के साथ दिखाई दिए और 1893 में एफ/8 अधिकतम एपर्चर की श्रृंखला IIa आई। इन लेंसों को अब ट्रेडमार्क "प्रोटार" द्वारा बेहतर जाना जाता है जिसका पहली बार 1900 में उपयोग किया गया था। उस समय, एकल संयोजन लेंस, जो केवल डायाफ्राम के एक तरफ होते हैं, अभी भी लोकप्रिय थे। रुडोल्फ ने 1893 में तीन सीमेंट वाले तत्वों के साथ एक को डिजाइन किया, जिसमें से दो को एक लेंस बैरल में एक यौगिक लेंस के रूप में एक साथ फिट करने का विकल्प था, लेकिन सी. पी. द्वारा इसे डैगोर के समान पाया गया। गोएर्ज, एमिल वॉन होघ द्वारा डिजाइन किया गया। रुडोल्फ तब चार सीमेंटेड तत्वों के साथ एक एकल संयोजन के साथ आया, जिसे प्रोटार के सभी तत्वों को एक टुकड़े में एक साथ चिपकाने के रूप में माना जा सकता है। 1894 में विपणन किया गया, इसे प्रोटेरलिंस श्रृंखला VII कहा जाता था, जो इसकी फोकल लंबाई के आधार पर एफ/11 और एफ/12.5 के बीच अधिकतम एपर्चर के साथ सबसे अधिक सही एकल संयोजन लेंस था। लेकिन इस प्रोटारलिन्स के बारे में महत्वपूर्ण बात यह है कि इनमें से दो लेंस इकाइयों को एक ही लेंस बैरल में स्थापित किया जा सकता है ताकि एफ/6.3 और एफ/7.7 के बीच और भी अधिक प्रदर्शन और बड़े छिद्र का एक यौगिक लेंस बनाया जा सके। इस विन्यास में इसे डबल प्रोटार सीरीज़ VIIa कहा जाता था। इस प्रकार प्रोटारलिन्स इकाइयों के विभिन्न संयोजन द्वारा फोकल लंबाई की एक विशाल श्रृंखला प्राप्त की जा सकती है। रुडोल्फ ने नकारात्मक तत्वों को घेरने वाले पतले सकारात्मक मेनिस्की के साथ एक सममित डिजाइन की डबल-गॉस अवधारणा की भी जांच की। इसका परिणाम 1896 की प्लानर श्रृंखला आई. ए. था, जिसमें एफ/3.5 तक के अधिकतम एपर्चर थे, जो अपने समय के सबसे तेज लेंसों में से एक था। जबकि यह बहुत तेज था, यह कोमा से पीड़ित था जिसने इसकी लोकप्रियता को सीमित कर दिया। हालाँकि, इस विन्यास के आगे के विकास ने इसे मानक कवरेज के उच्च गति वाले लेंसों के लिए पसंद का डिज़ाइन बना दिया। संभवतः लंदन के डेलमेयर के लिए ह्यूग एल्डिस द्वारा डिजाइन किए गए स्टिगमैटिक लेंस से प्रेरित, रुडोल्फ ने चार पतले तत्वों के साथ एक नया असममित लेंस, उनार सीरीज़ आई. बी., एफ/4.5 तक के एपर्चर के साथ डिजाइन किया। इसकी उच्च गति के कारण इसका उपयोग हाथ के कैमरों पर बड़े पैमाने पर किया जाता था। रुडोल्फ द्वारा सबसे महत्वपूर्ण ज़ीस लेंस टेसर था, जिसे पहली बार 1902 में अपने सीरीज़ IIb f/6.3 रूप में बेचा गया था। इसे उनार के आगे के आधे हिस्से और पीछे के आधे हिस्से के संयोजन के रूप में कहा जा सकता है। यह जबरदस्त विकास क्षमता के साथ एक सबसे मूल्यवान और लचीला डिजाइन साबित हुआ। इसका अधिकतम छिद्र 1917 में एफ/4.7 तक बढ़ा दिया गया था, और 1930 में एफ/2.7 तक पहुंच गया था। यह संभव है कि प्रत्येक लेंस निर्माता ने टेसर विन्यास के लेंस का उत्पादन किया हो। रुडोल्फ ने प्रथम विश्व युद्ध के बाद ज़ीस को छोड़ दिया, लेकिन कई अन्य सक्षम डिजाइनर जैसे कि मेर्टे, वैंडर्सलेब, आदि। फ़ोटोग्राफ़िक लेंस नवाचारों के अग्रणी किनारे पर फर्म रखा। सबसे महत्वपूर्ण डिजाइनरों में से एक पूर्व-एर्नेमन व्यक्ति डॉ. लुडविग बेर्टेल थे, जो अपने एर्नोस्टार हाई-स्पीड लेंस के लिए प्रसिद्ध थे। जेइस-आइकन द्वारा कॉन्टैक्स के आगमन के साथ, पेशेवर 35 मिमी कैमरों के क्षेत्र में लाइका के लिए पहली गंभीर चुनौती, जेइस-आइकन और कार्ल जेइस दोनों ने लीका को हर संभव तरीके से हराने का फैसला किया। कॉन्टैक्स के लिए डिज़ाइन किए गए लेंसों की बेर्टेल की सोनार श्रृंखला कम से कम दो दशकों तक लाइका के लिए हर मामले में मेल खाती रही। कॉन्टैक्स के लिए अन्य लेंसों में बायोटार, बायोगन, ऑर्थोमीटर और विभिन्न टेसर और ट्रायोटार शामिल थे। द्वितीय विश्व युद्ध से पहले आखिरी महत्वपूर्ण ज़ीस नवाचार 1935 में अलेक्जेंडर स्मकुला द्वारा आविष्कार किए गए लेंस की सतहों पर एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग लगाने की तकनीक थी। इस तरह से उपचारित एक लेंस को लाल "टी" के साथ चिह्नित किया गया था, जो "पारदर्शी" के लिए छोटा था। कोटिंग की कई परतों को लागू करने की तकनीक का वर्णन 1935 में मूल पेटेंट लेखन में भी किया गया था। जर्मनी के विभाजन के बाद, ओबेरकोचेन में एक नई कार्ल ज़ीस ऑप्टिकल कंपनी की स्थापना की गई, जबकि जेना में मूल ज़ीस फर्म का संचालन जारी रहा। शुरू में दोनों फर्मों ने उत्पादों की बहुत समान श्रृंखलाओं का उत्पादन किया, और उत्पाद-साझाकरण में बड़े पैमाने पर सहयोग किया, लेकिन समय के साथ वे अलग हो गए। जेना की नई दिशा 35 मिमी सिंगल-लेंस रिफ्लेक्स कैमरे के लिए लेंस विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करना था, और विशेष रूप से अल्ट्रा-वाइड एंगल डिजाइनों में कई उपलब्धियां हासिल की गईं। इसके अलावा, ओबेरकोचेन ने बड़े प्रारूप वाले कैमरों, विनिमेय फ्रंट एलिमेंट लेंस जैसे कि 35 मिमी सिंगल-लेंस रिफ्लेक्स कॉन्टैफ्लेक्स और अन्य प्रकार के कैमरों के लिए लेंस डिजाइन करने पर भी काम किया। एक फोटोग्राफिक लेंस निर्माता के रूप में ज़ीस की शुरुआत के बाद से, इसका एक लाइसेंस कार्यक्रम रहा है जो अन्य निर्माताओं को अपने लेंस का उत्पादन करने की अनुमति देता है। इन वर्षों में इसके लाइसेंसधारियों में वॉइग्टलैंडर, बॉश एंड लॉम्ब, रॉस, कोरिस्टका, क्रॉस, कोडक शामिल थे। आदि। 1970 के दशक में, ज़ीस-आइकन के पश्चिमी संचालन ने नए कॉन्टैक्स कैमरों का उत्पादन करने के लिए याशिका के साथ मिलकर काम किया, और इस कैमरे के लिए कई ज़ीस लेंस, अन्य के अलावा, याशिका की ऑप्टिकल शाखा, टोमिओका द्वारा निर्मित किए गए थे। याशिका के मालिक क्योसेरा ने 2006 में कैमरा उत्पादन बंद कर दिया। यशिका लेंस तब कोसिना द्वारा बनाए गए थे, जिन्होंने नए ज़ीस आइकॉन युग्मित रेंजफाइंडर कैमरे के लिए अधिकांश नए ज़ीस डिज़ाइनों का भी निर्माण किया था। आज सक्रिय एक अन्य लाइसेंसधारी सोनी है जो अपने वीडियो और डिजिटल स्थिर कैमरों पर लेंस पर ज़ीस नाम का उपयोग करता है। कैमरा लेंस संदर्भ औद्योगिक डिजाइन फोटोग्राफिक लेंस भी देखें।