Het licht zien

Licht is het belangrijkste onderdeel van een foto. Zonder licht staat er niks op de foto, en naarmate het licht je onderwerp mooier laat zien, beter vormt, wordt de foto vaak mooier. Bij het licht van een laagstaande zon wordt bijna elk landschap mooi. Wat je dan ziet is niet het licht zelf, maar de manier waarop het licht dingen zichtbaar maakt. Maar het licht zelf, dat kunnen we niet zien, althans niet op de microscopisch kleine schaal waarop het bestaat. Brokjes licht zijn nu eenmaal heel klein, en bovendien ontzettend snel. We konden het niet zien althans, want de wetenschap en techniek lijken nauwelijks meer grenzen te kennen.

Fles

Het eerste filmpje dat verscheen om verslag te doen van deze ontwikkeling liet zien hoe een lichtpuls van een laser door een fles heen gaat.

Het is duidelijk dat er heel wat technische hoogstandjes nodig zijn om zoiets snels vast te leggen. De opnamesnelheid ligt technisch ergens rond de 1000.000.000.000 beelden per seconde. Grappig genoeg wordt de fles ook wel mooi verlicht door het licht binnen in de fles. Maar het spannende is dat je echt kunt zien hoe het licht zich door de fles heen beweegt terwijl het meteen een mooie les is in het uitlichten van een fles op een heel speciale manier.
Het tweede filmpje laat zien hoe licht over een onderwerp schuift en zowel reflecties als schaduwen maakt.

Het licht zelf

Maar beide filmpjes, hoe bijzonder ook, laten je natuurlijk nog steeds niet het licht zelf zien, de onderdelen waar het licht uit is opgebouwd. Dat kan ook niet natuurlijk. Toch is er inmiddels wel een ‘afbeelding’ gemaakt waarin je kunt zien dat licht zowel een golf als een deeltje is, die afbeelding is gemaakt met elektronen die nog een stuk kleiner zijn dan de fotonen waar het licht uit bestaat. Maar het levert natuurlijk geen foto op, want daar heb je nu eenmaal licht voor nodig. De afbeelding is dan ook een tekening of een illustratie, een door de computer gegenereerde afbeelding en geen foto. De vraag is dan ook of je eigenlijk wel echt iets kan zien van dat licht. En eigenlijk kun je het ook niet zien, maar het is technisch gesproken wel waargenomen.

De mooie golfstructuur is de weergave van het golfkarakter van het licht, de lijnen patronen eronder verbeelden het deeltjeskarakter. Dit is in eerste instantie natuurlijk niet echt van belang voor de fotografie, maar gewoon een bijzonder wetenschappelijke prestatie. Maar hoewel de uitvinding die hieronder beschreven wordt er niet direct van afhankelijk is, is een dergelijke diepgaande kennis van het licht wel noodzakelijk om te maken wat inmiddels kan, de platte lens die de kwaliteit van een objectief heeft.

Lenzen als objectief

Zoals elke fotograaf weet is een lens geen objectief. Een lens heeft namelijk teveel afbeeldingsfouten als het gaat om het leveren van een voor een scherpe foto bruikbare projectie, met name de kleuren lopen uit elkaar. De objectieven special die in december bij P|f zat heeft daar meer over te melden.

Op de Harvard School of Engineering and Applied Sciences is gewerkt aan een oplossing die moet leiden tot een lens zonder chromatische fouten. Er wordt daar al een paar jaar gewerkt aan volledig vlakke lenzen, zeg maar een heel dun filter, waarop een laag wordt aangebracht van silicium structuren die worden omschreven als kleine antennes die het licht buigen. De eerste versie vertoonde ook chromatische fouten, maar de laatste versie is daar vrij van gemaakt. Het resultaat is een lens die als objectief gebruikt zou kunnen worden. Voorlopig hele kleine lensjes, later misschien grotere. Als het een toepassing vindt, dan waarschijnlijk eerst in de camera’s van mobiele telefoons, maar het zal nog wel even duren voor het zo ver is.