Nhà Vật lý Mexico này đã giải được bài toán 2000 năm tuổi, giúp ta có ống kính máy ảnh chất lượng cao vượt trội

Một vấn đề mà bất cứ nhiếp ảnh gia nào cũng biết: dù có mua ống kính đắt tiền đến mấy thì chúng vẫn sẽ luôn tạo ra những bức ảnh có phần tâm chi tiết cao, nhưng có viền và các góc không đẹp bằng. Đây là hiện tượng 'cầu sai' (spherical aberration) của kính.

Trên lý thuyết, những thành phần kính cong có thể thu nhận được ánh sáng từ nhiều hướng, sau đó hội tụ tại một điểm (ở máy ảnh thì điểm đó chính là cảm biến). Thế nhưng ánh sáng khi đi xuyên qua kính thường gặp hiện tượng phản xạ, khúc xạ; tệ hơn là các hiện tượng này diễn ra ở các mức độ khác nhau ở những vị trí ống kính. Chính vì vậy khi chụp hình, ánh sáng sẽ được hội tụ tốt hơn ở tâm ảnh khi ánh sáng chạy thẳng, nhưng sẽ không hề hoàn hảo ở những phần khác. Đây là một hiện tượng đến cả Isaac Newton hay nhà toán học Diocles cũng không giải quyết được.

Nhưng mới đây, một sinh viên cao học ngành Vật lý tại trường Tecnológico de Monterrey của Mexico mang tên Rafael G. González-Acuña đã tạo ra được một phương trình, giúp ta có thể triệt tiêu được hoàn toàn cầu sai ở ống kính. Công thức đầu tiên được nhà khoa học Wasserman-Wolf đưa ra vào 1949, nhưng đến nay mới có lời giải đáp.

Phương trình để triệt tiêu cầu sai của González-Acuña

Phương trình này thật phức tạp, khi nhìn vào thì biến thành một lời lý giải tại sao đa phần chúng ta không thể trở thành nhà vật lý hay toán học. Nhưng đối với các nhà sản xuất ống kính, thì chính là công thức còn thiếu để hoàn thiện chất lượng sản phẩm của mình. Họ có thể sử dụng nó để đưa ra được thiết kế ống kính hoàn hảo, không có cầu sai nên tạo ra ảnh nét từ tâm ra tới các rìa. Không những thế, do sử dụng ít thành phần kính hơn các sản phẩm hiện nay, ống kính thế hệ mới này sẽ nhẹ hơn, nhỏ hơn và cũng rẻ hơn nữa.

Khám phá này không chỉ có lợi cho những nhiếp ảnh gia, hay những người chụp ảnh nghiệp dư (trong đó bao gồm cả smartphone), mà còn có thể áp dụng vào các ngành khám phá khoa học khác. Ta có thể tạo ra được những ống kính hiển vi hay ống kính viễn vọng có chất lượng cao hơn nhiều so với hiện nay, nhằm khám phá được Thế giới vi sinh hay Vũ trụ bao la rộng lớn. Tất cả chỉ có thể làm được nhờ vào thành quả của anh González-Acuña!