經常玩相機的朋友應該都知道這麼一個問題：即使是用最嚴格的規格製造、價格最貴的鏡頭，也避免不了「框架中心拍出來可能比較鋒利，而角落和邊緣卻稍微差一點」的情況。這個問題在各類光學設備上存在了已經有近千年，一直被視為一個無法解決的毛病，不過最近一位墨西哥物理學家發明了一道公式，據說足以掀起一場鏡頭製造業的革命。
理論上，一個曲面鏡頭是可以改變所有通過的光射線的路徑，從而形成我們熟知的焦點，但是實際上並不是這麼一回事。由於形狀和材質的不完全統一，使得光在穿過鏡片時產生了折射偏差，因此使得一些照射的光（特別是靠近鏡頭邊緣的部分）偏離了目標，這種現象被稱為「球面像差」，這個問題連愛因斯坦和希臘數學家戴可利斯都沒能解決。
隨著設計和生產技術的提升，以及非球面透鏡的添加使用，在一定程度上抵消和矯正了球面像差的影響，這就意味著如今的造鏡技術已經相當接近能夠形成均一的清晰圖像了。這一類鏡頭沒有一個完美的球形狀，並且設計生產困難，造價昂貴，而且生產前還得根據不同的拍攝應用去進行實驗，測試出適用的不同形狀（非球面）。
但是，以上提及的這些困難也許都能因為Rafael G. González-Acua迎刃而解了，他就是開頭我們提到的墨西哥物理學家，同時也是蒙特雷理工大學的一位博士生。他經過幾個月的研究，終於得出了一條mind-melting 方程式，一個可用於抵消球面像差的分析解決方案，其前身是由Wasserman-Wolf於1949年制定出來的方程式，然而卻困擾了科學家們數十年都沒能解決。
對於一般人而言，可能認為這條公式沒啥用，就是專門研究物理和數學的人自己寫來看的，而對製造鏡頭鏡片的人來說，它卻相當於提供了一份能夠製作完全消除任何球面像差的鏡頭的設計圖。而且無關大小、無關材質、無關用途，這條公式就是能夠根據你的設計需求提供一個能夠實現完美視覺效果的確切數值。硬要打個比方的話，就相當於狙擊手瞄準，可以無視風力、光線，直接根據你選用的槍械給出一個必定能打中敵人的位置，牛吧？
當然，這項突破可不僅僅是方便了那些吹毛求疵、不惜花大價錢去購買好裝備以求拍出更好照片的攝影師，也能幫助望遠鏡、顯微鏡等科學用圖像領域有更清晰的成像和更多的發現，普通人自然也能受益。如果應用得當，設計和生產鏡頭的公司們將可以使用更少的元素、更低的成本去提供更好的成像質量，手機上、相機上都能用到。
也就是說，以後就算實現了1億像素手機，那鏡頭也不會賣的很貴了。
本文編譯自：GIZMODO，有刪改
原文標題：A Mexican Physicist Solved a 2,000-Year Old Problem That Will Lead to Cheaper, Sharper Lenses
原作者：Andrew Liszewski