معرفی کتاب: طراحی اپتیکی، از زمان پیدایش ذره‌بین‌های باستانی، تا تلسکوپ‌های گالیله و نیوتون در آغاز علوم نوین، تا به امروز که با اپتیک پیشرفته نوین مواجه هستیم، تاریخچه‌ای طولانی و داستانی دارد. فرآیند طراحی لنزها اغلب هم به‌عنوان یک هنر و هم به‌عنوان یک دانش در نظر گرفته می‌شود. در حالی ‌که پیشرفت‌های این حوزه در دو قرن اخیر، عمدتاً معطوف به تبدیل گروه‌های لنز به گروه‌های پیشرفته‌تر بوده است، بخش عمده‌ای از مراحل طراحی لنز به تجربه و دانش صنعتگران پیشکسوت منحصر شده است. با وجود اینکه کتاب‌های بسیار خوبی در زمینه مهندسی اپتیک وجود دارند، اما هیچ‌کدام اطلاعات دقیقی در مورد تکنیک‌های طراحی سیستم‌های نوری ارائه نمی‌دهند. این کتاب به‌عنوان یک راهنمای نسبتاً جامع برای مهندسان طراح و همچنین برای علاقه‌مندان به طراحی اپتیکی و عکاسی نوشته شده است. این راهنمای میدانی می‌تواند برای درک ظرافت‌های موجود در طراحی اصولی لنز، به‌عنوان مرجعی کاربردی برای متخصصان فیزیک، مهندسان و دانشمندان به کار رود. از آنجایی‌ که روند طراحی اپتیکی از نظر تاریخی (و کاملاً عملی) به اپتیک پرتویی مرتبط است، این کتاب یک کتاب مکمل برای راهنمای میدانی اپتیک هندسی به شمار می‌رود، که در آن اپتیک مرتبه اول، لنزهای نازک و سامانه‌های نوری پایه با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار می‌گیرند. لازم به ذکر است که این مرجع فشرده، نمی‌تواند به‌عنوان جایگزین برای یک کتابخانه فنی جامع و یا تجارب مستقیماً به‌دست ‌آمده از طراحی لنز محسوب شود. یک عدسی اغلب به‌عنوان دستگاهی که تصویری از یک شیء روی یک آشکارساز تولید می‌کند، توصیف می‌شود. به‌طور کلی، می‌توان لنز را به‌عنوان هر سامانه‌ای که نور را به روشی خاص، جمع‌آوری و توزیع می‌کند در نظر گرفت. اگرچه لنز می‌تواند صرفاً شامل یک تک عدسی باشد، اما سیستم لنز یا به‌عبارت ‌دیگر، سیستم اپتیکی، اغلب از المان‌های عدسی متعدد با شکل و اندازه‌های مختلف تشکیل شده است. طراحی اپتیکی و یا طراحی لنز، فرآیند یافتن بهترین مجموعه از پارامترهای ساختاری لنز است که عملکرد کلی سیستم اپتیکی (از جمله قابلیت ساخت) را بهینه می‌کنند. از جمله این پارامترها می‌توان به شعاع انحناء، ضخامت، فاصله‌های هوایی، و نوع ماده‌ها اشاره کرد. سند مشخصات فنی فهرستی از ملزومات مورد نیاز برای طراحی یک سیستم لنز است که در این سند، مشخصات پایه مانند موقعیت شیء و تصویر، دیافراگم، میدان دید و محدودۀ طول‌موج تعریف می‌شود. همچنین این سند شامل معیارهای کیفیت تصویر مانند اندازه لکه، وضوح و اعوجاج تصویر است. در این سند، ملاحظات محیطی و ملزومات مرتبط با بسته‌بندی از جمله قطر، طول، و دما نیز ذکر شده است. هشت فصل اول ترجمه مستقیمی از کتاب Field Guide to Lens Design بوده و مابقی کتاب با تمرکز بر طراحی لنزهای دوربین‌های عکاسی از منابعی که در انتهای این کتاب مشخص شده ترجمه و اقتباس شده‌اند. فرض بر آن بوده است که خواننده آشنایی کافی با تکنیک ردیابی پرتو داشته باشد. رئوس مطالب موضوعات مورد مطالعه، از فرایند عمومی طراحی لنز قبل از کاوش بیشتر در ابیراهی‌ها، شکل‌های اصولی طراحی لنز، و بهینه‌سازی آن آغاز شده است. یک بخش کامل به روش‌های بهبود عملکرد لنز اختصاص یافته است. بخش‌هایی درباره تلورانس، نور سرگردان، و سامانه‌های اپتیکی ارائه شده و پس از آن پیوست‌هایی شامل موضوعات مرتبط با مواد اپتیکی، طراحی برای تصویرسازی نمونه‌برداری شده، و اصول بنیادی ردیابی پرتو، اپتیک دوربین‌های تلفن همراه، انواع لنزهای دوربین و در نهایت ریاضیات مرتبط با چندجمله‌ای‌های زرنیکه مطرح شده‌اند.

کلید واژه ها: مبانی طراحی اپتیکی، قراردادهای نمادگذاری، فرآیند طراحی اپتیکی، مشخصات فنی دیافراگم و طول‌موج، قدرت تفکیک و میدان دید، نمودارهای جبهه موج یا OPD، تابع پخش لکه و نسبت Strehl، مبانی MTF، کاربرد MTF در طراحی لنز، ناکانونی شدن، تیلت (لرزش) جبهه موج، ابیراهی کروی، تک لنزها، لنزهای دوتایی آکروماتیک، لنزهای دوتایی با فاصله هوایی، لنز سه‌تایی کوک، لنز دوتایی گاوس، لنزهای پتزوال، لنزهای عکاسی رادیویی، لنزهای پس کانونی و زاویه باز، سامانه‌های انکساری در مقابل سامانه‌های بازتابی، تیره‌سازها، نیوتونی و کاسگرین، گریگوریان و شوارتزشیلد، شیئی تلسکوپ کاتادیوپتریک، طرح سه‌تایی بازتابی، فرم‌های طراحی بازتابی زاویه باز، طراحی و بهینه‌سازی لنز زوم، روش‌هایی برای بهبود طراحی نوری، زاویه فرود و سطوح آپلاناتیک، تقسیم و ترکیب کردن، عملکرد محدود شده با پراش، طرح لنز نازک، حداقل مربعات میرا شده، بهینه‌سازی عمومی، ساخت تابع شایستگی، نمونه‌برداری از مردمک، تلورانس، حاشیه طراحی و بودجه عملکرد، پرینت‌های اپتیکی، تلورانس‌های شعاع انحنا، بی‌نظمی سطحی، تلورانس‌های ضخامت مرکزی و لبه‌ها، تلورانس مادی و تلورانس آرایه‌ای، روش‌های مونتاژ لنز، تلورانس‌های مونتاژ، آنالیز مونت‌کارلو، آنالیز محیطی، آترمالیزاسیون، آنالیز نور سرگردان، کاهش نور سرگردان، پوشش‌های ضدبازتاب (AR)، آنالیز شبح گونه، استاپ خنک‌کننده و اثر آینه‌ای (نارسیس)، ردیابی پرتو غیر ترتیبی، پراکندگی و BSDF، میکروسکوپ، شیئی‌های میکروسکوپ، رله‌ها، مبانی اپتیک، ضریب شکست و پاشندگی، قانون اسنل و ردیابی پرتو، فاصله کانونی، توان و بزرگنمایی، نقطه استاپ دیافراگم و میدان، مردمک‌های ورودی و خروجی، پرتوهای اصلی و حاشیه‌ای، چندجمله‌ای‌های زرنیکه، مقاطع مخروطی، توری‌های پراش، سمنت‌ها و پوشش‌های نوری، آشکارسازها: نمونه‌برداری، آشکارسازها: رزولوشن (وضوح)، ناوردای لاگرانژ و گستره، طراحی نورپردازی، انواع لنز و فهم لنزهای دوربین، لنز چشم‌انداز، لنز پتزوال، لنز سه‌تایی کوک، لنز تسار، لنز دوتایی گاوس، لنز تله‌فوتو، لنز تله‌فوتوی معکوس، لنز چشم ماهی، المان‌های لنز و کیفیت تصویر، اثر طول کانونی لنز، فاصله کانونی و عکس‌های دستی، لنزهای زوم در مقابل لنزهای پرایم، تأثیر دیافراگم لنز یا عدد F، مزایای تله‌سنتریک بودن (Telecentricity)، میدان دید زاویه‌ای صفر: حذف خطای اختلاف‌منظر (انطباق)، لنزهای تله‌سنتریک و عمق میدان، طراحی نوری اپتیک دوربین برای تلفن‌های همراه، طرح‌های اپتیکی، طراحی CCM در مقابل لنز بیوگون با فرمت mm 35 با مقیاس کاهش‌ یافته، چندجمله‌ای‌های زرنیکه