Mengapa pemotret profesional enggan menggunakan lensa zoom untuk membidik obyek buruannya? Jawabnya, lensa zoom kurang disukai karena kekurangannya pada ketajaman gambar dan memerlukan cahaya lebih banyak untuk merekam obyek. Belum lagi berat dan besarnya lensa zoom tersebut tidak seimbang dengan hasil yang didapat.
Memang di sisi lain lensa zoom memberi keuntungan karena menggabungkan sekaligus lensa tele (untuk mengambil obyek yang jauh), lensa sudut lebar (wide angel) untuk mengambil obyek yang berjejer panjang misalnya, dan mensimulasikan antara kedua jenis lensa itu.
Karena menggabungkan beberapa fungsi sekaligus itu, lensa zoom dilengkapi beberapa kaca (lensa) optik di dalamnya. Tapi di situ pula kelemahannya, karena kaca-kaca tersebut menyebabkan distorsi (penyimpangan) pada bayangan yang akan direkam. Untuk memperkecil distorsi ini, lensa zoom dilengkapi pula dengan kaca korektor, yang mau tidak mau juga menghasilkan distorsi meskipun akhirnya lebih kecil. Dengan demikian, sebuah lensa zoom, memiliki sekitar 12 sampai 14 lensa optik, dengan bayangan yang dihasilkan tetap tidak tajam.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Tapi menurut Duncan Moore, Kepala Institut Optik Universitas Rochester, masalah di atas bisa dipecahkan dengan membuat lensa kaca yang disebut lensa gradien indeks. Menurut Moore seperti dikutip Discover, seperti juga lensa konvensional, lensa gradien-indeks mengandalkan ketajaman gambarnya dengan memakai lensa korektor untuk memperbaiki distorsi yang terjadi. Bedanya, lensa korektor itu menjadi satu dengan lensa sebenarnya. Dengan demikian, secara teori, bisa dibuat lensa zoom yang hanya terdiri dari 3 sampai 4 kaca optik saja di dalamnya yang akan sangat mengurangi berat dan besarnya lensa zoom.
Sulit dibuat
Meski secara teori lensa itu mudah dibuat, dalam praktek kesulitannya cukup tinggi. Lensa gradien-indeks mempunyai struktur yang terdiri dari lensa dengan kerapatan rendah dan kerapatan tinggi sekaligus. Lensa itu menjadi semakin tipis dari depan ke belakang misalnya atau dari tengah ke tepi.
Masalah gradasi kerapatan lensa ini jadi penting karena dalam fotografi, cara kamera merekam gambar obyek persis seperti mata. Obyek bisa terlihat karena memantulkan sinar yang jatuh pada benda itu. Benda terlihat hijau karena benda itu memantulkan sinar hijau dari sinar putih yang jatuh pada obyek tersebut.
Lensa perlu menangkap dan memfokuskan cahaya dari obyek yang ditangkap karena ada fenomena pembiasan. Bila secercah sinar datang dari media tansparan ke media lainnya, misalnya dari udara ke kaca, sinar yang ke luar dari kaca akan dibelokkan. Berapa besar pembelokannya tergantung dari sudut datang dan kerapatan obyek yang dilalui.
Lensa optik yang bertugas memfokuskan cahaya datang ini, secara prinsip bisa dibuat melengkung supaya sinar yang melalui titik pusat lensa sedikit sekali dibelokkan sedangkan yang melalui tepi lensa dibelokkan lebih banyak, sehingga semua sinar berkumpul pada satu titik api (fokus).
Prakteknya pembuatan lensa yang kerapatan kacanya berbeda dari tengah ke tepi sangat sulit dan membutuhkan waktu lama. Para pembuat lensa biasanya membuat lensa yang mudah diasah, yaitu yang lengkungannya rata, seperti potongan lengkungan bola. Tapi ini menyebabkan penyimpangan karena permukaan lengkung, yaitu titik api cahaya yang melewati tepi lensa jatuh di depan titik api cahaya yang melewati tengah-tengah lensa (lihat gambar) mengakibatkan kaburnya gambar.
Masalah lain adalah sifat lensa kaca konvensional yang seperti prisma, yang memecah sinar putih yang melaluinya menjadi satuan-satuan warna dasarnya. Ini menyebabkan penyimpangan khromatik yang menyebabkan gambar juga buram. Juga ada yang disebut koma, yang menyebabkan gambar sumber cahaya, misalnya bola lampu, berekor seperti komet.
Lensa korektor memecahkan semua masalah ini dengan bentuk lensanya yang cembung-cekung, cembung-cembung, cembung dan cekung, serta gabungan antara keduanya.
Diperbaiki
Pembiasan cahaya sudah disebutkan ditentukan kerapatan benda yang dilalui dan bentuk permukaan bendanya dan lensa yang satu memperbaiki penyimpangan yang disebabkan lensa terdahulu.
Dengan lensa gradien-indeks penyimpangan ini diperbaiki dengan cara membuat struktur yang tebal dan tipis dalam satu lensa tergantung penyimpangan mana yang mau diatasi. Misalnya penyimpangan karena bentuk permukaan lensa yang melengkung, diatasi dengan membuat tepian lensa lebih tipis dari tengahnya. Dengan demikian sinar yang datang melalui tepi lensa dibelokkan lebih banyak, sehingga titik apinya berimpit dengan titik api sinar yang melalui tengah lensa.
Untuk memperbaiki seluruh penyimpangan yang terjadi memang tidak mungkin hanya dengan satu lensa gradien-indeks. Tetapi Moore yakin bisa mengurangi lensa optik korektor dari lensa zoom normal sampai dua-pertiganya. Dengan pengurangan tersebut, sebagai gantinya bisa dipasang lensa optik pertama yang lebih lebar untuk menangkap lebih banyak cahaya dalam susunan kaca-kaca optik lensa zoom.
Direndam garam
Ada beberapa cara untuk membuat lensa gradien-indeks. Cara paling umum adalah dengan merendam sepotong kaca optik ke dalam larutan garam. Tergantung dari jenis garamnya, kerapatan lensa bisa ditingkatkan atau dikurangi dengan berdifusinya ion garam dengan kaca optik. Tapi proses ini masih mahal paling tidak saat ini karena penelitian masih terus berjalan dan peralatannya pun masih mahal. Tetapi bila produksi bisa ditingkatkan dan teknologi semakin maju, harga lensa gradien-indeks akan makin murah. Lagi pula yang menyebabkan mahalnya lensa zoom adalah presisi tinggi dalam menempatkan lensa-lensa korektor, sehingga bila jumlah lensa korektor bisa dikurangi dan diganti dengan lensa gradien-indeks, harganya bisa diturunkan.
Sejauh ini yang mengklaim paten lensa gradien-indeks adalah perusahaan-perusahaan Jepang yang tidak merajai pasaran lensa kamera dan perlengkapannya, serta sebuah perusahaan lensa Jerman Barat, Zeis. Raksasa Jepang dalam bidang lensa dan kamera seperti Nikon, Minolta dan Canon belum membicarakan rencana mereka dengan lensa gradien-indeks, tapi mereka sudah dipastikan melihat pangsa pasar yang mungkin direbut lensa jenis ini.
Selain untuk kamera, lensa ini bisa digunakan juga untuk kaca mata, memfokuska cahaya pada peralatan sinar laser yang sekarang masih sangat mahal, dan pembuatan mikroskop yang lebih rumit sistem optiknya dari pada lensa. Moore sendiri sedang mengerjakan teleskop senjata untuk angkatan bersenjata AS dan merencanakan membuat teropong untuk angkatan bersenjata dengan lensa gradien-indeks. Dengan perusahaan yng dibentuknya Moore merencanakan membuat 100 potong lensa gradiendndeks untuk membuktikan lensa ini bisa diproduksi secara komersial. (nmp)
Sumber: Kompas, 24 Agustus 1988
