Какво е сферична аберация. Сферична аберация в лещите

и астигматизъм). Има сферични аберации от трети, пети и по-висок порядък.

Енциклопедичен YouTube

• 1 / 5

  Разстояние δs"по протежение на оптичната ос между точките на изчезване на нулевия и крайния лъч се нарича надлъжна сферична аберация.

  Диаметър δ" Кръгът на разсейване (диск) се определя по формулата

  δ ′ = 2 h 1 δ s ′ a ′ (\displaystyle (\delta ")=(\frac (2h_(1)\delta s")(a"))),

  • 2ч 1 - диаметър на системния отвор;
  • а"- разстояние от системата до точката на изображението;
  • δs"- надлъжна аберация.

  За обекти, разположени в безкрайност

  A ′ = f ′ (\displaystyle (a")=(f")),

  За да се изгради характеристична крива на надлъжна сферична аберация, надлъжната сферична аберация се изчертава по абсцисната ос. δs",а по ординатната ос - височините на лъчите на входната зеница ч. За да се конструира подобна крива за напречна аберация, тангентите на ъглите на отвора в пространството на изображението се нанасят по оста x, а радиусите на кръговете на разсейване се нанасят по ординатната ос. δg"

  Чрез комбиниране на такива прости лещи, сферичната аберация може значително да се коригира.

  Намаляване и корекция

  В някои случаи малка сферична аберация от трети ред може да бъде коригирана чрез леко разфокусиране на лещата. В този случай плоскостта на изображението се измества към т.нар „най-добрите инсталационни самолети“, разположени като правило в средата, между пресечната точка на аксиалните и крайните лъчи и не съвпадащи с най-тясната точка на пресичане на всички лъчи на широк лъч (диск с най-малко разсейване). Това несъответствие се обяснява с разпределението на светлинната енергия в диска с най-малко разсейване, образувайки максимуми на осветеност не само в центъра, но и по ръба. Тоест можем да кажем, че „дискът“ е ярък пръстен с централна точка. Следователно разделителната способност на оптичната система в равнината, съвпадаща с диска с най-малко разсейване, ще бъде по-ниска, въпреки по-ниската стойност на напречната сферична аберация. Пригодността на този метод зависи от големината на сферичната аберация и естеството на разпределението на осветеността в разсейващия диск.

  Сферичната аберация може да се коригира доста успешно с помощта на комбинация от положителни и отрицателни лещи. Освен това, ако лещите не се слепват, тогава в допълнение към кривината на повърхностите на компонентите, големината на сферичната аберация също ще бъде повлияна от размера на въздушната междина (дори ако повърхностите, ограничаващи тази въздушна междина имат същата кривина). С този метод на корекция хроматичните аберации обикновено се коригират.

  Строго погледнато, сферичната аберация може да бъде напълно коригирана само за някои двойки тесни зони и освен това само за определени две конюгирани точки. На практика обаче корекцията може да бъде доста задоволителна дори при системи с две лещи.

  Обикновено сферичната аберация се елиминира за една стойност на височината ч 0, съответстващ на ръба на зеницата на системата. В този случай най-високата стойност на остатъчната сферична аберация се очаква на височина ч e се определя по проста формула
  h e h 0 = 0,707 (\displaystyle (\frac (h_(e))(h_(0)))=(0,707))

  Обикновено се разглежда като лъч от лъчи, излизащ от точка върху обект, разположен на оптичната ос. Сферична аберация обаче възниква и за други снопове лъчи, излизащи от точки на обекта, отдалечени от оптичната ос, но в такива случаи тя се счита за неразделна част от аберациите на целия наклонен сноп лъчи. Освен това, въпреки че тази аберация се нарича сферична, то е характерно не само за сферични повърхности.

  В резултат на сферична аберация, цилиндричен сноп от лъчи, след пречупване от леща (в пространството на изображението), приема формата не на конус, а на някаква фуниевидна фигура, чиято външна повърхност, близо до тясно място, се нарича каустична повърхност. В този случай изображението на точката има формата на диск с неравномерно разпределение на осветеността, а формата на каустичната крива ни позволява да преценим естеството на разпределението на осветеността. Най-общо фигурата на разсейване при наличие на сферична аберация е система от концентрични окръжности с радиуси, пропорционални на третата степен на координатите на входната (или изходната) зеница.

  Изчислени стойности

  Разстояние δs"по протежение на оптичната ос между точките на изчезване на нулевия и крайния лъч се нарича надлъжна сферична аберация.

  Диаметър δ" Кръгът на разсейване (диск) се определя по формулата

  • 2ч 1 - диаметър на системния отвор;
  • а"- разстояние от системата до точката на изображението;
  • δs"- надлъжна аберация.

  За обекти, разположени в безкрайност

  Чрез комбиниране на такива прости лещи, сферичната аберация може значително да се коригира.

  Намаляване и корекция

  В някои случаи малка сферична аберация от трети ред може да бъде коригирана чрез леко разфокусиране на лещата. В този случай плоскостта на изображението се измества към т.нар „най-добрите инсталационни самолети“, разположени като правило в средата, между пресечната точка на аксиалните и крайните лъчи и не съвпадащи с най-тясната точка на пресичане на всички лъчи на широк лъч (диск с най-малко разсейване). Това несъответствие се обяснява с разпределението на светлинната енергия в диска с най-малко разсейване, образувайки максимуми на осветеност не само в центъра, но и по ръба. Тоест можем да кажем, че „дискът“ е ярък пръстен с централна точка. Следователно разделителната способност на оптичната система в равнината, съвпадаща с диска с най-малко разсейване, ще бъде по-ниска, въпреки по-ниската стойност на напречната сферична аберация. Пригодността на този метод зависи от големината на сферичната аберация и естеството на разпределението на осветеността в разсейващия диск.

  Строго погледнато, сферичната аберация може да бъде напълно коригирана само за някои двойки тесни зони и освен това само за определени две конюгирани точки. На практика обаче корекцията може да бъде доста задоволителна дори при системи с две лещи.

  Обикновено сферичната аберация се елиминира за една стойност на височината ч 0, съответстващ на ръба на зеницата на системата. В този случай най-високата стойност на остатъчната сферична аберация се очаква на височина ч e се определя по проста формула
  

  Остатъчната сферична аберация води до факта, че изображението на точка никога не се превръща в точка. Той ще остане диск, макар и с много по-малък размер, отколкото в случай на некоригирана сферична аберация.

  За да се намали остатъчната сферична аберация, често се използва изчислена „свръхкорекция“ на ръба на зеницата на системата, придавайки положителна стойност на сферичната аберация на ръбовата зона ( δs"> 0). В същото време лъчите пресичат зеницата на височина ч e, се пресичат още по-близо до фокусната точка, а крайните лъчи, въпреки че се събират зад фокусната точка, не излизат извън границите на разсейващия диск. Така размерът на разсейващия диск намалява и яркостта му се увеличава. Тоест подобрява се както детайлността, така и контрастът на изображението. Въпреки това, поради особеностите на разпределението на осветеността в разсейващия диск, лещите с "свръхкоригирана" сферична аберация често имат "двойно" размазване извън зоната на фокусиране.

  В някои случаи е разрешена значителна „повторна корекция“. Например ранните „Планари“ от Carl Zeiss Jena имаха положителна стойност на сферична аберация ( δs"> 0), както за маргиналната, така и за средната зона на зеницата. Това решение леко намалява контраста при пълна бленда, но забележимо увеличава разделителната способност при малки отвори.

  Бележки

  Литература

  • Бегунов Б. Н. Геометрична оптика, Издателство на Московския държавен университет, 1966 г.
  • Волосов Д.С., Фотографска оптика. М., „Искусство“, 1971 г.
  • Заказнов Н. П. и др., Теория на оптичните системи, М., "Машиностроене", 1992 г.
  • Landsberg G. S. Оптика. М., ФИЗМАТЛИТ, 2003.
  • Чуриловски В. Н. Теория на оптичните инструменти, Ленинград, "Машиностроене", 1966 г.
  • Смит, Уорън Дж. Съвременно оптично инженерство, McGraw-Hill, 2000 г.
  
  

  Фондация Уикимедия. 2010 г.

  Физическа енциклопедия

  Един от видовете аберации на оптични системи (виж Аберации на оптични системи); се проявява в несъответствие на фокусите за светлинни лъчи, преминаващи през осесиметрична оптична система (леща (Виж Леща), Леща) на различни разстояния от ... Велика съветска енциклопедия

  Изкривяване на изображението в оптичните системи поради факта, че светлинните лъчи от точков източник, разположен на оптичната ос, не се събират в една точка с лъчи, преминаващи през части на системата, отдалечени от оста. * * * СФЕРИЧЕН… … енциклопедичен речник

  сферична аберация- sferinė aberacija statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. сферична аберация vok. sphärische Аберация, е рус. сферична аберация, f пранц. aberration de spéricité, f; aberration phérique, f … Fizikos terminų žodynas

  СФЕРИЧНА АБЕРАЦИЯ- Вижте аберация, сферична... Обяснителен речник по психология

  сферична аберация- причинени от несъответствието на фокусите на светлинните лъчи, преминаващи на различни разстояния от оптичната ос на системата, което води до изображение на точка под формата на кръг с различна осветеност. Вижте също: Аберация хроматична аберация ... Енциклопедичен речник по металургия

  Една от аберациите на оптичните системи, причинена от несъответствие на фокусите за светлинни лъчи, преминаващи през осесиметрична оптична леща. система (леща, обектив) на различни разстояния от оптичната ос на тази система. Тя се проявява в това, че изображението... ... Голям енциклопедичен политехнически речник

  Оптично изкривяване на изображението системи, поради факта, че светлинните лъчи от точков източник, разположен върху опт осите не се събират в една точка с лъчи, преминаващи през части на системата, отдалечени от оста... Естествени науки. енциклопедичен речник

  Аберацията е многозначителен термин, който се използва в различни области на знанието: астрономия, оптика, биология, фотография, медицина и др. Какво представляват аберациите и какви видове аберации съществуват, ще разгледаме в тази статия.

  Значение на термина

  Думата "аберация" идва от латински език и буквално се превежда като "отклонение, изкривяване, отстраняване". По този начин аберацията е явлението на отклонение от определена стойност.

  В какви научни области може да се наблюдава явлението аберация?

  Аберация в астрономията

  В астрономията се използва понятието светлинна аберация. Разбира се като визуално изместване на небесно тяло или обект. Причинява се от скоростта на разпространение на светлината спрямо наблюдавания обект и наблюдателя. С други думи, движещ се наблюдател вижда обект на различно място от мястото, където би го наблюдавал, ако беше в покой. Това се дължи на факта, че нашата планета е в постоянно движение, така че състоянието на покой на наблюдателя е физически невъзможно.

  Тъй като явлението аберация е причинено от движението на Земята, има два вида:

  • дневна аберация: отклонението е причинено от ежедневното въртене на Земята около нейната ос;
  • годишна аберация: причинена от революцията на планетата около Слънцето.

  Това явление е открито през 1727 г. и оттогава много учени обръщат внимание на аберацията на светлината: Томас Йънг, Ейри, Айнщайн и др.

  Аберация на оптичната система

  Оптичната система е набор от оптични елементи, които преобразуват светлинните лъчи. Най-важната система от този вид за хората е окото. Такива системи се използват и за проектиране на оптични инструменти - камери, телескопи, микроскопи, проектори и др.

  Оптичните аберации са различни изкривявания на изображенията в оптичните системи, които влияят на крайния резултат.

  Когато обектът се отдалечи от така наречената оптична ос, се получава разсейване на лъчите, крайното изображение е неясно, нефокусирано, размазано или има различен цвят от оригиналния. Това е аберация. При определяне на степента на аберация могат да се използват специални формули за нейното изчисляване.

  Аберацията на обектива се разделя на няколко вида.

  Монохроматични аберации

  В перфектната оптична система лъчът от всяка точка на обекта също се концентрира в една точка на изхода. На практика този резултат е невъзможно да се постигне: лъчът, достигайки повърхността, се концентрира в различни точки. Това е феноменът на аберация, който причинява размазване на крайното изображение. Тези изкривявания присъстват във всяка реална оптична система и е невъзможно да се отървем от тях.

  Хроматичната аберация

  Този вид аберация се причинява от явлението дисперсия – разсейване на светлината. Различните цветове на спектъра имат различна скорост на разпространение и степен на пречупване. Така фокусното разстояние се оказва различно за всеки цвят. Това води до появата на цветни контури или различно оцветени области в изображението.

  

  Явлението хроматична аберация може да бъде намалено чрез използване на специални ахроматични лещи в оптичните инструменти.

  Сферична аберация

  Идеален лъч светлина, в който всички лъчи преминават само през една точка, се нарича хомоцентричен.

  С явлението сферична аберация светлинните лъчи, преминаващи на различни разстояния от оптичната ос, престават да бъдат хомоцентрични. Това явление възниква дори когато началната точка е директно върху оптичната ос. Въпреки факта, че лъчите се движат симетрично, далечните лъчи са обект на по-силно пречупване и крайната точка придобива неравномерно осветление.

  

  Явлението сферична аберация може да бъде намалено чрез използване на леща с увеличен повърхностен радиус.

  Изкривяване

  Феноменът на изкривяване (кривина) се проявява в несъответствието между формата на оригиналния обект и неговото изображение. В резултат на това в изображението се появяват изкривени контури на обекта. може да бъде два вида: вдлъбнатост на контурите или тяхната изпъкналост. При явлението комбинирано изкривяване изображението може да има сложен модел на изкривяване. Този тип аберация се причинява от разстоянието между оптичната ос и източника.

  Феноменът на изкривяването може да се коригира чрез специален подбор на лещи в оптичната система. Графичните редактори могат да се използват за коригиране на снимки.

  

  Кома

  Ако светлинният лъч преминава под ъгъл спрямо оптичната ос, тогава се наблюдава явлението кома. Изображението на точката в този случай има вид на разпръснато петно, напомнящо комета, което обяснява името на този вид аберация. При снимане често се появява кома при снимане на отворена бленда.

  Това явление може да се коригира, както в случая на сферични аберации или изкривяване, чрез избор на лещи, както и чрез диафрагма - намаляване на напречното сечение на светлинния лъч с помощта на диафрагми.

  Астигматизъм

  При този тип аберация точка, която не е разположена на оптичната ос, може да придобие вид на овал или линия в изображението. Тази аберация се причинява от различна кривина на оптичната повърхност.

  Това явление се коригира чрез избиране на специална повърхностна кривина и дебелина на лещата.

  Това са основните аберации, характерни за оптичните системи.

  Хромозомни аберации

  Този тип аберация се проявява чрез мутации и пренареждания в структурата на хромозомите.

  Хромозомата е структура в клетъчното ядро, отговорна за предаването на наследствена информация.

  Хромозомните аберации обикновено се появяват по време на клетъчното делене. Те са интрахромозомни и междухромозомни.

  Видове аберации:

  
  

  Причините за хромозомните аберации са следните:

  • излагане на патогенни микроорганизми - бактерии и вируси, които проникват в структурата на ДНК;
  • физически фактори: радиация, ултравиолетови лъчи, екстремни температури, налягане, електромагнитно излъчване и др.;
  • химични съединения от изкуствен произход: разтворители, пестициди, соли на тежки метали, азотен оксид и др.

  Хромозомните аберации водят до сериозни последици за здравето. Болестите, които причиняват, обикновено носят имената на специалистите, които са ги описали: синдром на Даун, синдром на Шершевски-Търнър, синдром на Едуардс, синдром на Клайнфелтер, синдром на Волф-Хиршхорн и др.

  Най-често заболяванията, провокирани от този вид отклонение, засягат умствената дейност, структурата на скелета, сърдечно-съдовата, храносмилателната и нервната система, репродуктивната функция на организма.

  Вероятността от поява на тези заболявания не винаги може да бъде предвидена. Въпреки това, вече на етапа на перинаталното развитие на детето, с помощта на специални изследвания могат да се видят съществуващите патологии.

  Аберация в ентомологията

  Ентомологията е дял от зоологията, който изучава насекомите.

  Този тип аберация се появява спонтанно. Обикновено се изразява в лека промяна в структурата на тялото или цвета на насекомите. Най-често аберация се наблюдава при Lepidoptera и Coleoptera.

  Причините за възникването му са влиянието на хромозомни или физически фактори върху насекомите на етапа, предхождащ имагото (възрастен).

  

  По този начин аберацията е явление на отклонение, изкривяване. Този термин се среща в много научни области. Най-често се използва във връзка с оптични системи, медицина, астрономия и зоология.

  © 2013 сайт

  Аберациите на фотографски обектив са последното нещо, за което един начинаещ фотограф трябва да мисли. Те абсолютно не влияят на художествената стойност на вашите снимки, а влиянието им върху техническото качество на снимките е незначително. Ако обаче не знаете какво да правите с времето си, четенето на тази статия ще ви помогне да разберете разнообразието от оптични аберации и методите за справяне с тях, което, разбира се, е безценно за един истински фотоерудит.

  Аберациите на оптична система (в нашия случай фотографски обектив) са несъвършенства в изображението, причинени от отклонението на светлинните лъчи от пътя, по който трябва да следват в идеална (абсолютна) оптична система.

  Светлината от всеки точков източник, преминаваща през идеална леща, би образувала безкрайно малка точка в равнината на матрицата или филма. Реално това, естествено, не се случва, а точката се превръща в т.нар. разсейващо петно, но оптичните инженери, които разработват лещи, се опитват да се доближат възможно най-близо до идеала.

  Прави се разлика между монохроматични аберации, които са еднакво присъщи на светлинните лъчи с всякаква дължина на вълната, и хроматични аберации, които зависят от дължината на вълната, т.е. от цвят.

  Коматична аберация или кома възниква, когато светлинните лъчи преминават през леща под ъгъл спрямо оптичната ос. В резултат на това изображението на точкови източници на светлина в краищата на рамката придобива вид на асиметрични петна с форма на капка (или, в тежки случаи, с форма на комета).

  

  Коматична аберация.

  Комата може да се забележи по краищата на кадъра, когато снимате с широко отворена бленда. Тъй като спирането намалява броя на лъчите, преминаващи през ръба на лещата, то има тенденция да елиминира коматичните аберации.

  Структурно, комата се третира почти по същия начин като сферичните аберации.

  Астигматизъм

  Астигматизмът се проявява във факта, че за наклонен (не успореден на оптичната ос на лещата) лъч светлина, лъчи, лежащи в меридионалната равнина, т.е. равнината, към която принадлежи оптичната ос, се фокусира по различен начин от лъчите, лежащи в сагиталната равнина, която е перпендикулярна на меридионалната равнина. Това в крайна сметка води до асиметрично разтягане на петното на замъгляване. Астигматизмът се забелязва около краищата на изображението, но не и в центъра.

  Астигматизмът е труден за разбиране, затова ще се опитам да го илюстрирам с прост пример. Ако си представим, че изображението на буквата Асе намира в горната част на рамката, тогава с астигматизъм на лещата ще изглежда така:

  Меридионален фокус.	Сагитален фокус.
  Когато се опитваме да постигнем компромис, завършваме с универсално размазано изображение.	Оригинално изображение без астигматизъм.

  За коригиране на астигматичната разлика между меридионалните и сагиталните фокуси са необходими поне три елемента (обикновено два изпъкнали и един вдлъбнат).

  Очевидният астигматизъм в съвременните лещи обикновено показва, че един или повече елементи не са успоредни, което е ясен дефект.

  Под кривина на полето на изображението имаме предвид явление, характерно за много лещи, при което изображението е рязко апартаментобектът се фокусира от лещата не върху равнина, а върху някаква извита повърхност. Например, много широкоъгълни лещи показват ясно изразена кривина на полето на изображението, в резултат на което краищата на рамката изглеждат фокусирани по-близо до наблюдателя, отколкото центъра. При телеобективите кривината на полето на изображението обикновено е слабо изразена, но при макро обективите се коригира почти напълно - равнината на идеалния фокус става наистина плоска.

  

  Кривината на полето се счита за аберация, тъй като при снимане на плосък обект (пробна маса или тухлена стена) с фокусиране в центъра на кадъра, неговите краища неизбежно ще бъдат извън фокус, което може погрешно да се приеме за замъгляване на обектива. Но в реалния фотографски живот рядко се сблъскваме с плоски обекти - светът около нас е триизмерен - и затова съм склонен да считам кривината на полето, присъща на широкоъгълните лещи, като тяхно предимство, а не като недостатък. Кривината на полето на изображението е това, което позволява на предния план и фона да бъдат еднакво остри едновременно. Преценете сами: центърът на повечето широкоъгълни композиции е в далечината, докато обектите на преден план са разположени по-близо до ъглите на рамката, както и в долната част. Кривината на полето прави и двата остри, елиминирайки необходимостта от прекалено затваряне на блендата.

  

  Кривината на полето направи възможно, когато фокусирате върху далечни дървета, да получите и остри мраморни блокове в долния ляв ъгъл.
  Някаква мъгла в небето и в далечните храсти вдясно не ме притесняваше много в тази сцена.

  Трябва да се помни обаче, че за лещи с изразена кривина на полето на изображението методът за автоматично фокусиране е неподходящ, при който първо фокусирате върху най-близкия до вас обект с централния сензор за фокусиране и след това прекомпозирате кадъра (вж. „Как да използвам автофокус“). Тъй като обектът ще се премести от центъра на кадъра към периферията, рискувате да получите преден фокус поради кривина на полето. За перфектен фокус ще трябва да направите подходящи корекции.

  Изкривяване

  Изкривяването е аберация, при която обективът отказва да изобрази правите линии като прави. Геометрично това означава нарушение на сходството между обект и неговото изображение поради промяна в линейното увеличение в зрителното поле на лещата.

  Има два най-често срещани вида изкривяване: възглавница и цев.

  При цевно изкривяванеЛинейното увеличение намалява, когато се отдалечавате от оптичната ос на обектива, което кара правите линии в краищата на рамката да се извиват навън, придавайки на изображението изпъкнал вид.

  При възглавнично изкривяванелинейното увеличение, напротив, се увеличава с разстоянието от оптичната ос. Правите линии се огъват навътре и изображението изглежда вдлъбнато.

  Освен това възниква сложно изкривяване, когато линейното увеличение първо намалява с разстоянието от оптичната ос, но започва да се увеличава отново по-близо до ъглите на рамката. В този случай правите линии придобиват формата на мустаци.

  Изкривяването е най-силно изразено при вариообективите, особено при голямо увеличение, но се забелязва и при обективи с фиксирано фокусно разстояние. Широкоъгълните обективи са склонни да имат бъчвовидно изкривяване (изключителен пример за това са обективите тип рибешко око), докато телеобективите са склонни да имат изкривяване във формата на възглавница. Нормалните лещи, като правило, са най-малко податливи на изкривяване, но то се коригира напълно само при добри макро лещи.

  С вариообективите често можете да видите цилиндърно изкривяване в широкоъгълна позиция и възглавничесто изкривяване в телефото позиция, като средата на диапазона на фокусното разстояние е практически без изкривяване.

  Тежестта на изкривяването също може да варира в зависимост от фокусното разстояние: при много обективи изкривяването е очевидно, когато се фокусира върху близък обект, но става почти невидимо, когато се фокусира на безкрайност.

  В 21 век изкривяването не е голям проблем. Почти всички RAW конвертори и много графични редактори ви позволяват да коригирате изкривяването при обработка на снимки, а много съвременни фотоапарати дори правят това сами по време на снимане. Софтуерната корекция на изкривяването с правилния профил дава отлични резултати и почтине влияе на остротата на изображението.

  Бих искал също да отбележа, че на практика корекцията на изкривяването не се изисква много често, тъй като изкривяването се забелязва с невъоръжено око само когато има очевидно прави линии по краищата на рамката (хоризонт, стени на сгради, колони). В сцени, които нямат строго линейни елементи по периферията, изкривяването, като правило, изобщо не наранява очите.

  Хроматични аберации

  Хроматичните или цветните аберации се причиняват от дисперсията на светлината. Не е тайна, че коефициентът на пречупване на оптичната среда зависи от дължината на вълната на светлината. Късите вълни имат по-висока степен на пречупване от дългите вълни, т.е. Сините лъчи се пречупват от лещите на лещата по-силно от червените лъчи. В резултат на това изображенията на обект, образувани от лъчи с различни цветове, може да не съвпадат едно с друго, което води до появата на цветни артефакти, които се наричат ​​хроматични аберации.

  При черно-бялата фотография хроматичните аберации не са толкова забележими, колкото при цветната фотография, но въпреки това значително влошават остротата дори на черно-бяло изображение.

  Има два основни типа хроматична аберация: хроматичност на позицията (надлъжна хроматична аберация) и хроматичност на увеличение (разлика в хроматичното увеличение). От своя страна всяка от хроматичните аберации може да бъде първична или вторична. Хроматичните аберации също включват хроматични разлики в геометричните аберации, т.е. различна тежест на монохроматичните аберации за вълни с различна дължина.

  Хроматизъм на позицията

  Позиционният хроматизъм или надлъжната хроматична аберация възниква, когато светлинни лъчи с различни дължини на вълната са фокусирани в различни равнини. С други думи, сините лъчи са фокусирани по-близо до задната основна равнина на лещата, а червените лъчи са фокусирани по-далеч от зелените лъчи, т.е. За синьото има преден фокус, а за червеното има заден фокус.

  

  Хроматизъм на позицията.

  За наше щастие, те се научиха да коригират цветността на ситуацията още през 18 век. чрез комбиниране на събирателна и разсейваща леща от стъкло с различни показатели на пречупване. В резултат на това надлъжната хроматична аберация на кремъчната (конвергентна) леща се компенсира от аберацията на коронната (разсейваща) леща и светлинни лъчи с различни дължини на вълната могат да бъдат фокусирани в една точка.

  

  Корекция на хроматична позиция.

  Лещите, в които хроматизмът на позиция се коригира, се наричат ​​ахроматични. Почти всички съвременни лещи са ахроматични, така че днес можете спокойно да забравите за позиционния хроматизъм.

  Увеличаване на хроматизма

  Хроматичното увеличение възниква поради факта, че линейното увеличение на лещата е различно за различните цветове. В резултат на това изображенията, образувани от лъчи с различни дължини на вълната, имат малко различни размери. Тъй като изображенията с различни цветове са центрирани върху оптичната ос на лещата, цветността на увеличението липсва в центъра на рамката, но се увеличава към краищата му.

  Хроматизмът на увеличение се появява в периферията на изображението под формата на цветни ресни около обекти с остри контрастни ръбове, като тъмни клони на дървета на фона на светло небе. В зони, където няма такива обекти, цветните ивици може да не се забелязват, но цялостната яснота все пак ще намалее.

  Когато проектирате леща, цветността на увеличението е много по-трудна за коригиране, отколкото хроматизма на позицията, така че тази аберация може да се наблюдава в различна степен при доста лещи. Това засяга предимно вариообективи с голямо увеличение, особено в широкоъгълна позиция.

  Хроматизмът на увеличението обаче не е причина за безпокойство днес, тъй като се коригира доста лесно от софтуера. Всички добри RAW преобразуватели могат автоматично да елиминират хроматичните аберации. Освен това все повече цифрови фотоапарати са оборудвани с функция за коригиране на аберациите при снимане в JPEG формат. Това означава, че много обективи, които в миналото се смятаха за посредствени, сега могат да осигурят доста прилично качество на изображението с помощта на цифрови патерици.

  Първични и вторични хроматични аберации

  Хроматичните аберации се делят на първични и вторични.

  Първичните хроматични аберации са хроматизми в оригиналната им некоригирана форма, причинени от различни степени на пречупване на лъчи с различни цветове. Артефактите на първичните аберации са боядисани в крайните цветове на спектъра - синьо-виолетово и червено.

  При коригиране на хроматични аберации се елиминира хроматичната разлика в краищата на спектъра, т.е. сините и червените лъчи започват да се фокусират в една точка, която, за съжаление, може да не съвпада с фокусната точка на зелените лъчи. В този случай възниква вторичен спектър, тъй като хроматичната разлика за средата на първичния спектър (зелени лъчи) и за събраните му краища (сини и червени лъчи) остава неразрешена. Това са вторични аберации, чиито артефакти са оцветени в зелено и лилаво.

  Когато говорят за хроматични аберации на съвременните ахроматични лещи, в по-голямата част от случаите те имат предвид вторичния хроматизъм на увеличението и само него. Апохромати, т.е. Лещи, при които първичните и вторичните хроматични аберации са напълно елиминирани, са изключително трудни за производство и е малко вероятно някога да станат широко разпространени.

  Сферохроматизмът е единственият пример за хроматична разлика в геометричните аберации, който си струва да се спомене и се появява като фино оцветяване на зони извън фокус в екстремните цветове на вторичния спектър.

  
  

  Сферохроматизмът възниква, защото сферичната аберация, обсъдена по-горе, рядко се коригира еднакво за лъчи с различни цветове. В резултат на това петна извън фокус на преден план може да имат лек лилав ръб, докато тези на заден план може да имат зелен ръб. Сферохроматизмът е най-характерен за бързите дългофокусни обективи при снимане с широко отворена бленда.

  За какво трябва да се притеснявате?

  Няма място за притеснение. Всичко, за което трябва да се тревожите, вероятно вече е било погрижено от дизайнерите на вашия обектив.

  Няма идеални лещи, тъй като коригирането на някои аберации води до укрепване на други и дизайнерът на лещите като правило се опитва да намери разумен компромис между неговите характеристики. Съвременните увеличения вече съдържат двадесет елемента и няма нужда да ги усложнявате безмерно.

  Всички криминални отклонения се коригират от разработчиците много успешно, а тези, които остават, лесно се разбират. Ако вашият обектив има някакви слабости (а повечето обективи имат), научете се да ги заобикаляте в работата си. Сферичната аберация, комата, астигматизмът и техните хроматични разлики се намаляват, когато обективът е спрян (вижте „Избор на оптимална бленда“). Изкривяването и хроматичното увеличение се елиминират при обработката на снимки. Изкривяването на полето на изображението изисква допълнително внимание при фокусиране, но също не е фатално.

  С други думи, вместо да обвинява оборудването за несъвършенство, фотографът-любител трябва по-скоро да започне да се усъвършенства, като изучава задълбочено инструментите си и ги използва според техните предимства и недостатъци.

  Благодаря за вниманието!

  Василий А.

  Post scriptum

  Ако сте намерили статията за полезна и информативна, можете любезно да подкрепите проекта, като допринесете за неговото развитие. Ако статията не ви е харесала, но имате мисли как да я подобрите, вашата критика ще бъде приета с не по-малка благодарност.

  Моля, не забравяйте, че тази статия е обект на авторско право. Препечатването и цитирането са допустими при наличие на валидна връзка към източника и използвания текст не трябва да бъде изкривен или модифициран по никакъв начин.