Uch, hier liest man ja "interessante" Sachen.
Also:
Halbkugeln beim Chip: Ja, sowas in der Art gibt es, Mikrolinsen genannt. Diese haben die Funktion den Fillfactor (~Flächennutzungsgrad) zu verbessern. Dadurch wird der Sensor empfindlicher.
Der Nachteil dieser Linsen ist meist der, dass Licht welches nicht mehr oder minder senkrecht auftrifft, teilweise neben die eigentlich empfindliche Fläche gelenkt wird - dies führt zu der Vignettierung am Rand, da die wenigsten Optiken bildseitig telezentrisch sind. Zum Teil wird das direkt durch elektronische Signalverstärkung ausgeglichen (mit damit verbundener schlechterer Qualität). Zu diesem Ausgleich muß die Optik aber Daten an die Kamera übertragen, das geht meist nur bei aktuelleren Optiken die im Zeitalter der Digitalkameras konstruiert wurden. Diese Funktion könnte Teil der "Digital-Optimierung" sein.
Planer Film: Wie schon erwähnt, hatten eigentlich nur Kameras mit Filmansaugung (wie z.T. glaub ich bei Luftbildkameras). Dahingegen sind bei DSLR Kameras mehrere reflektierende plane (Glas)flächen: IR-Sperrfilter, Lowpass aus minimal zwei Schichten, Sensordeckglas, Bayer-Filter-Array (außer bei Foveon-Sensoren). Und dann die Mikrolinsen. Das alles erzeugt ein starkes Reflexionspotential. Da kann ich mir vorstellen - genaues weiß man nicht - das die Optikhersteller auch noch was optimiert haben, z.B. stärker gekrümmte Hinterlinsen, besserer Antireflexcoating.
DSLR Kameras mit hoher Auflösung und kleinem Chip, also speziell Cropkameras, insbesondere 4/3 System, verlangen an Auflösung recht viel von den Optiken. Eine Optik die einen 14 Megapicel Cip in einer EOS wirklich auflösungsmäßig befriedigt, dürfte in diesem Bereich auch auf einem Film wirklich gute Schärfe zeigen. Andersherum gibt es durchaus Optiken, die auf Film ganz gut aussahen, aber an DSLR Kameras und der schönen 100% Ansicht ihre Schwächen offenbaren. Die Schärfeansprüche haben meiner Ansicht nach mit DSLR Kameras angezogen. Im Bild ists eigentlich meist (nicht immer) unwesentlich ob die Bildecke ganz außen wirklich scharf ist, aber Pixelpeeper DSLR Nutzer wollen auch da Details kontrastreich aufgelöst sehen.
Crop-DSLR Kameras nutzen aus einem alten (für KB gerechnetem) Objektiv nur den besseren inneren Bildbereich - stellen da aber eventuell höhere Ansprüche an die Auflösung - wegen den zum Teil sehr kleinen Pixelchen.
Vollformat-DSLR nutzen den vollen Bildkreis dieser alten Optiken, und offenbaren vor allem am Rand Schwächen gnadenlos. Zudem gibt es aufgrund des Sensors diese Randabschattung - Film ist da problemloser.
Deswegen lassen sich schlecht generelle Aussagen machen.
Es gibt sicher Methoden zur Optimierung für "Digital": Angepaßte Auflösung, möglichst bildseitig telezentrischer Strahlengang, Reflektionsminimierung für Reflexe von der Bildseite, und klar, die Übertragung der benötigten Daten an die Kamera, damit diese Bildoptimierungen durchführen kann.
Es gibt aber auch alte Optiken die ganz wunderbar an Digitalkameras funktionieren. Ich selbst nutze an Crop und Vollformat primär alte (> 20 Jahre) Optiken, und bin damit recht glücklich.
Beispiele: Zeiss 85/1.5 (Contax / Yashica) wunderbar bei allen Blenden, abgeblendet aber Bokeh Probleme. Minolta Rokkor 35/1.8 - genial. Porst 135/1.8 (ja das Ding): Recht starke chromatische Abberationen (CA) welche sich aber auch etwas digital optimieren lassen, Vergleich zu einem Canon EF 135/2.0 würde mich mal reizen, Tokina 17/3.5 - bei Offenblende nicht ganz knackig, sonst ok, Zenitar 16/2.8 ziemlich gut...