¿Qué es la aberración esférica? Aberración esférica en lentes.

y astigmatismo). Hay aberraciones esféricas de tercer, quinto y superior orden.

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  Distancia δs" a lo largo del eje óptico entre los puntos de fuga de los rayos cero y extremo se llama aberración esférica longitudinal.

  Diámetro δ" El círculo de dispersión (disco) está determinado por la fórmula

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

  • 2h 1 - diámetro del orificio del sistema;
  • a"- distancia del sistema al punto de la imagen;
  • δs"- aberración longitudinal.

  Para objetos ubicados en el infinito.

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

  Para construir una curva característica de la aberración esférica longitudinal, la aberración esférica longitudinal se traza a lo largo del eje de abscisas. δs", y a lo largo del eje de ordenadas, las alturas de los rayos en la pupila de entrada. h. Para construir una curva similar para la aberración transversal, las tangentes de los ángulos de apertura en el espacio de la imagen se trazan a lo largo del eje x y los radios de los círculos de dispersión se trazan a lo largo del eje de ordenadas. δg"

  Combinando lentes tan simples se puede corregir significativamente la aberración esférica.

  Reducción y corrección

  En algunos casos, se puede corregir una pequeña cantidad de aberración esférica de tercer orden desenfocando ligeramente la lente. En este caso, el plano de la imagen se desplaza al llamado “mejores planos de instalación”, ubicado, por regla general, en el medio, entre la intersección de los rayos axiales y extremos, y no coincide con el punto de intersección más estrecho de todos los rayos de un haz ancho (disco de menor dispersión). Esta discrepancia se explica por la distribución de la energía luminosa en el disco de menor dispersión, formando máximos de iluminación no sólo en el centro, sino también en el borde. Es decir, podemos decir que el “disco” es un anillo brillante con un punto central. Por tanto, la resolución del sistema óptico en el plano coincidente con el disco de menor dispersión será menor, a pesar del menor valor de aberración esférica transversal. La idoneidad de este método depende de la magnitud de la aberración esférica y de la naturaleza de la distribución de la iluminación en el disco de dispersión.

  La aberración esférica se puede corregir con bastante éxito utilizando una combinación de lentes positivas y negativas. Además, si las lentes no se pegan entre sí, además de la curvatura de las superficies de los componentes, la magnitud de la aberración esférica también se verá afectada por el tamaño del entrehierro (incluso si las superficies que limitan este entrehierro tienen la misma curvatura). Con este método de corrección se suelen corregir las aberraciones cromáticas.

  Estrictamente hablando, la aberración esférica puede corregirse completamente sólo para un par de zonas estrechas y, además, sólo para dos puntos conjugados determinados. Sin embargo, en la práctica la corrección puede resultar bastante satisfactoria incluso en sistemas de dos lentes.

  Normalmente, la aberración esférica se elimina para un valor de altura. h 0 correspondiente al borde de la pupila del sistema. En este caso, se espera el valor más alto de aberración esférica residual a una altura h e determinado por una fórmula simple
  h mi h 0 = 0,707 (\displaystyle (\frac (h_(e))(h_(0)))=(0,707))

  Suele considerarse para un haz de rayos que emerge de un punto de un objeto situado sobre el eje óptico. Sin embargo, la aberración esférica también se produce en otros haces de rayos que salen de puntos del objeto alejados del eje óptico, pero en tales casos se considera parte integrante de las aberraciones de todo el haz de rayos inclinado. Además, aunque esta aberración se llama esférico, es característico no solo de las superficies esféricas.

  Como resultado de la aberración esférica, un haz cilíndrico de rayos, después de la refracción por una lente (en el espacio de la imagen), toma la forma no de un cono, sino de una especie de figura en forma de embudo, cuya superficie exterior, cerca de un cuello de botella, se llama superficie cáustica. En este caso, la imagen del punto tiene la forma de un disco con una distribución de iluminación no uniforme, y la forma de la curva cáustica permite juzgar la naturaleza de la distribución de iluminación. En general, la figura de dispersión, en presencia de aberración esférica, es un sistema de círculos concéntricos con radios proporcionales a la tercera potencia de las coordenadas de la pupila de entrada (o salida).

  Valores calculados

  Distancia δs" a lo largo del eje óptico entre los puntos de fuga de los rayos cero y extremo se llama aberración esférica longitudinal.

  Diámetro δ" El círculo de dispersión (disco) está determinado por la fórmula

  • 2h 1 - diámetro del orificio del sistema;
  • a"- distancia del sistema al punto de la imagen;
  • δs"- aberración longitudinal.

  Para objetos ubicados en el infinito.

  Combinando lentes tan simples se puede corregir significativamente la aberración esférica.

  Reducción y corrección

  En algunos casos, se puede corregir una pequeña cantidad de aberración esférica de tercer orden desenfocando ligeramente la lente. En este caso, el plano de la imagen se desplaza al llamado “mejores planos de instalación”, ubicado, por regla general, en el medio, entre la intersección de los rayos axiales y extremos, y no coincide con el punto de intersección más estrecho de todos los rayos de un haz ancho (disco de menor dispersión). Esta discrepancia se explica por la distribución de la energía luminosa en el disco de menor dispersión, formando máximos de iluminación no sólo en el centro, sino también en el borde. Es decir, podemos decir que el “disco” es un anillo brillante con un punto central. Por tanto, la resolución del sistema óptico en el plano coincidente con el disco de menor dispersión será menor, a pesar del menor valor de aberración esférica transversal. La idoneidad de este método depende de la magnitud de la aberración esférica y de la naturaleza de la distribución de la iluminación en el disco de dispersión.

  Estrictamente hablando, la aberración esférica puede corregirse completamente sólo para un par de zonas estrechas y, además, sólo para dos puntos conjugados determinados. Sin embargo, en la práctica la corrección puede resultar bastante satisfactoria incluso en sistemas de dos lentes.

  Normalmente, la aberración esférica se elimina para un valor de altura. h 0 correspondiente al borde de la pupila del sistema. En este caso, se espera el valor más alto de aberración esférica residual a una altura h e determinado por una fórmula simple
  

  La aberración esférica residual conduce al hecho de que la imagen de un punto nunca se convierte en un punto. Seguirá siendo un disco, aunque de un tamaño mucho menor que en el caso de una aberración esférica no corregida.

  Para reducir la aberración esférica residual, a menudo se utiliza una "sobrecorrección" calculada en el borde de la pupila del sistema, dando a la aberración esférica de la zona del borde un valor positivo ( δs"> 0). Al mismo tiempo, los rayos cruzan la pupila a una altura. h e, se cruzan aún más cerca del punto focal, y los rayos de borde, aunque convergen detrás del punto focal, no van más allá de los límites del disco de dispersión. Por tanto, el tamaño del disco de dispersión disminuye y su brillo aumenta. Es decir, mejora tanto el detalle como el contraste de la imagen. Sin embargo, debido a las peculiaridades de la distribución de la iluminación en el disco de dispersión, las lentes con aberración esférica "sobrecorregida" a menudo tienen un "doble" desenfoque fuera del área de enfoque.

  En algunos casos, se permite una “recorrección” significativa. Por ejemplo, los primeros "Planars" de Carl Zeiss Jena tenían un valor de aberración esférica positivo ( δs"> 0), tanto para la zona marginal como media de la pupila. Esta solución reduce ligeramente el contraste en apertura completa, pero aumenta notablemente la resolución en aperturas pequeñas.

  Notas

  Literatura

  • Begunov B. N. Óptica geométrica, Editorial de la Universidad Estatal de Moscú, 1966.
  • Volosov D.S., Óptica fotográfica. M., “Iskusstvo”, 1971.
  • Zakaznov N.P. et al., Teoría de los sistemas ópticos, M., “Machine Building”, 1992.
  • Landsberg G. S. Óptica. M., FIZMATLIT, 2003.
  • Churilovsky V. N. Teoría de los instrumentos ópticos, Leningrado, “Machine Building”, 1966.
  • Smith, Warren J. Ingeniería óptica moderna, McGraw-Hill, 2000.
  
  

  Fundación Wikimedia. 2010.

  Enciclopedia física

  Uno de los tipos de aberraciones de los sistemas ópticos (Ver Aberraciones de los sistemas ópticos); se manifiesta en una falta de coincidencia de focos para los rayos de luz que pasan a través de un sistema óptico simétrico de eje (lente (Ver Lente), Lente) a diferentes distancias de... Gran enciclopedia soviética

  Distorsión de la imagen en los sistemas ópticos debido al hecho de que los rayos de luz de una fuente puntual ubicada en el eje óptico no se recogen en un punto cuando los rayos pasan a través de partes del sistema alejadas del eje. * * * ESFÉRICO… … diccionario enciclopédico

  aberración esférica- sferinė aberacija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. aberración esférica vok. sphärische Aberration, f rus. aberración esférica, f pranc. aberración de especialidad, f; aberración esférica, f … Fizikos terminų žodynas

  ABERRACIÓN ESFÉRICA- Ver aberración, esférica... Diccionario explicativo de psicología.

  aberración esférica- causado por la discrepancia de los focos de los rayos de luz que pasan a diferentes distancias del eje óptico del sistema, lo que lleva a la imagen de un punto en forma de círculo de diferente iluminación. Ver también: Aberración aberración cromática... Diccionario enciclopédico de metalurgia

  Una de las aberraciones de los sistemas ópticos, causada por un desajuste de focos de los rayos de luz que pasan a través de una lente óptica axisimétrica. sistema (lente, objetivo) a diferentes distancias del eje óptico de este sistema. Se manifiesta en el hecho de que la imagen... ... Gran Diccionario Politécnico Enciclopédico

  Distorsión de imagen en óptica. sistemas, debido al hecho de que los rayos de luz de una fuente puntual ubicada en la óptica Los ejes no se reúnen en un punto cuando los rayos pasan a través de partes del sistema alejadas del eje... Ciencias Naturales. diccionario enciclopédico

  Aberración es un término polisemántico que se utiliza en diversos campos del conocimiento: astronomía, óptica, biología, fotografía, medicina y otros. En este artículo se analizará qué son las aberraciones y qué tipos de aberraciones existen.

  Significado del término

  La palabra "aberración" proviene del latín y se traduce literalmente como "desviación, distorsión, eliminación". Por tanto, la aberración es el fenómeno de desviación de un determinado valor.

  ¿En qué campos científicos se puede observar el fenómeno de la aberración?

  Aberración en astronomía

  En astronomía se utiliza el concepto de aberración luminosa. Se entiende como el desplazamiento visual de un cuerpo u objeto celeste. Es causada por la velocidad de propagación de la luz en relación con el objeto observado y el observador. En otras palabras, un observador en movimiento ve un objeto en un lugar diferente de donde lo observaría si estuviera en reposo. Esto se debe a que nuestro planeta está en constante movimiento, por lo que el estado de reposo del observador es físicamente imposible.

  Dado que el fenómeno de la aberración es provocado por el movimiento de la Tierra, existen dos tipos:

  • aberración diaria: la desviación es causada por la rotación diaria de la Tierra alrededor de su eje;
  • Aberración anual: causada por la revolución del planeta alrededor del Sol.

  Este fenómeno fue descubierto en 1727 y desde entonces muchos científicos han prestado atención a la aberración de la luz: Thomas Young, Airy, Einstein y otros.

  Aberración del sistema óptico

  Un sistema óptico es un conjunto de elementos ópticos que convierten haces de luz. El sistema de este tipo más importante para el ser humano es el ojo. Estos sistemas también se utilizan para diseñar instrumentos ópticos: cámaras, telescopios, microscopios, proyectores, etc.

  Las aberraciones ópticas son diversas distorsiones de las imágenes en los sistemas ópticos que afectan el resultado final.

  Cuando un objeto se aleja del llamado eje óptico, se produce la dispersión de los rayos, la imagen final es poco clara, desenfocada, borrosa o tiene un color diferente al original. Esto es una aberración. Al determinar el grado de aberración, se pueden utilizar fórmulas especiales para calcularlo.

  La aberración de la lente se divide en varios tipos.

  Aberraciones monocromáticas

  En un sistema óptico perfecto, el haz de cada punto del objeto también se concentra en un punto de salida. En la práctica, este resultado es imposible de lograr: el rayo, que llega a la superficie, se concentra en diferentes puntos. Es este fenómeno de aberración el que hace que la imagen final se vuelva borrosa. Estas distorsiones están presentes en cualquier sistema óptico real y es imposible deshacerse de ellas.

  Aberración cromática

  Este tipo de aberración es causada por el fenómeno de dispersión: la dispersión de la luz. Los diferentes colores del espectro tienen diferentes velocidades de propagación y grados de refracción. Así, la distancia focal resulta ser diferente para cada color. Esto provoca la aparición de contornos coloreados o áreas de diferentes colores en la imagen.

  

  El fenómeno de la aberración cromática se puede reducir mediante el uso de lentes acromáticas especiales en instrumentos ópticos.

  Aberración esférica

  Un haz de luz ideal en el que todos los rayos pasan por un solo punto se llama homocéntrico.

  Con el fenómeno de la aberración esférica, los rayos de luz que pasan a diferentes distancias del eje óptico dejan de ser homocéntricos. Este fenómeno ocurre incluso cuando el punto de origen está directamente sobre el eje óptico. A pesar de que los rayos viajan simétricamente, los rayos distantes están sujetos a una refracción más fuerte y el punto final adquiere una iluminación no uniforme.

  

  El fenómeno de la aberración esférica se puede reducir utilizando una lente con un radio de superficie aumentado.

  Distorsión

  El fenómeno de distorsión (curvatura) se manifiesta en la discrepancia entre la forma del objeto original y su imagen. Como resultado, aparecen en la imagen contornos distorsionados del objeto. Puede ser de dos tipos: concavidad de los contornos o su convexidad. Con el fenómeno de distorsión combinada, la imagen puede tener un patrón de distorsión complejo. Este tipo de aberración es causada por la distancia entre el eje óptico y la fuente.

  El fenómeno de la distorsión se puede corregir mediante una selección especial de lentes en el sistema óptico. Se pueden utilizar editores gráficos para corregir fotografías.

  

  Coma

  Si el haz de luz pasa en un ángulo con respecto al eje óptico, se observa el fenómeno del coma. La imagen del punto en este caso tiene el aspecto de una mancha dispersa, que recuerda a un cometa, lo que explica el nombre de este tipo de aberración. Al fotografiar, el coma suele aparecer cuando se dispara con una apertura abierta.

  Este fenómeno se puede corregir, como en el caso de las aberraciones o distorsiones esféricas, seleccionando lentes, así como mediante la apertura, es decir, reduciendo la sección transversal del haz de luz mediante diafragmas.

  Astigmatismo

  Con este tipo de aberración, un punto que no está situado en el eje óptico puede adoptar la apariencia de un óvalo o una línea en la imagen. Esta aberración es causada por diferentes curvaturas de la superficie óptica.

  Este fenómeno se corrige seleccionando una curvatura de superficie y un grosor de lente especiales.

  Éstas son las principales aberraciones características de los sistemas ópticos.

  Aberraciones cromosómicas

  Este tipo de aberración se manifiesta por mutaciones y reordenamientos en la estructura de los cromosomas.

  Un cromosoma es una estructura del núcleo celular responsable de transmitir información hereditaria.

  Las aberraciones cromosómicas suelen ocurrir durante la división celular. Son intracromosómicos e intercromosómicos.

  Tipos de aberraciones:

  
  

  Las causas de las aberraciones cromosómicas son las siguientes:

  • exposición a microorganismos patógenos: bacterias y virus que penetran en la estructura del ADN;
  • factores físicos: radiación, ultravioleta, temperaturas extremas, presión, radiación electromagnética, etc.;
  • compuestos químicos de origen artificial: disolventes, pesticidas, sales de metales pesados, óxido nítrico, etc.

  Las aberraciones cromosómicas tienen graves consecuencias para la salud. Las enfermedades que provocan suelen llevar los nombres de los especialistas que las describieron: síndrome de Down, síndrome de Shershevsky-Turner, síndrome de Edwards, síndrome de Klinefelter, síndrome de Wolf-Hirschhorn y otras.

  Muy a menudo, las enfermedades provocadas por este tipo de aberración afectan la actividad mental, la estructura esquelética, los sistemas cardiovascular, digestivo y nervioso y la función reproductiva del cuerpo.

  No siempre se puede predecir la probabilidad de que ocurran estas enfermedades. Sin embargo, ya en la etapa de desarrollo perinatal del niño, con la ayuda de estudios especiales, se pueden detectar patologías existentes.

  Aberración en entomología

  La entomología es una rama de la zoología que estudia los insectos.

  Este tipo de aberración aparece de forma espontánea. Suele expresarse en un ligero cambio en la estructura corporal o en el color de los insectos. Muy a menudo, se observa aberración en lepidópteros y coleópteros.

  Las razones de su aparición son la influencia de factores cromosómicos o físicos en los insectos en la etapa anterior a la imago (adulto).

  

  Por tanto, la aberración es un fenómeno de desviación, distorsión. Este término aparece en muchos campos científicos. Se utiliza con mayor frecuencia en relación con sistemas ópticos, medicina, astronomía y zoología.

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  Las aberraciones de una lente fotográfica son lo último en lo que debería pensar un fotógrafo principiante. No afectan en absoluto el valor artístico de sus fotografías y su influencia en la calidad técnica de las fotografías es insignificante. Sin embargo, si no sabes qué hacer con tu tiempo, leer este artículo te ayudará a comprender la variedad de aberraciones ópticas y los métodos para tratarlas, lo cual, por supuesto, es invaluable para un verdadero erudito en fotografía.

  Las aberraciones de un sistema óptico (en nuestro caso, una lente fotográfica) son imperfecciones en la imagen que se producen por la desviación de los rayos de luz del camino que deberían seguir en un sistema óptico ideal (absoluto).

  La luz procedente de cualquier fuente puntual, al pasar a través de una lente ideal, formaría un punto infinitesimal en el plano de la matriz o película. En realidad, esto, por supuesto, no sucede, y el punto se convierte en lo que se llama. punto de dispersión, pero los ingenieros ópticos que desarrollan lentes intentan acercarse lo más posible al ideal.

  Se distingue entre aberraciones monocromáticas, que son igualmente inherentes a los rayos luminosos de cualquier longitud de onda, y aberraciones cromáticas, que dependen de la longitud de onda, es decir, del color.

  La aberración comática, o coma, ocurre cuando los rayos de luz pasan a través de una lente en ángulo con respecto al eje óptico. Como resultado, la imagen de fuentes de luz puntuales en los bordes del marco adquiere la apariencia de puntos asimétricos en forma de gota (o, en casos severos, de cometa).

  

  Aberración comática.

  El coma puede notarse en los bordes del encuadre cuando se dispara con una apertura amplia. Dado que detenerse reduce la cantidad de rayos que pasan a través del borde de la lente, tiende a eliminar las aberraciones comáticas.

  Estructuralmente, el coma se trata de forma muy parecida a las aberraciones esféricas.

  Astigmatismo

  El astigmatismo se manifiesta en el hecho de que para un haz de luz inclinado (no paralelo al eje óptico de la lente), los rayos que se encuentran en el plano meridional, es decir, El plano al que pertenece el eje óptico se enfoca de forma diferente a los rayos que se encuentran en el plano sagital, que es perpendicular al plano meridional. En última instancia, esto conduce a un estiramiento asimétrico de la mancha borrosa. El astigmatismo se nota en los bordes de la imagen, pero no en el centro.

  El astigmatismo es difícil de entender, así que intentaré ilustrarlo con un ejemplo sencillo. Si imaginamos que la imagen de la letra A está ubicado en la parte superior del marco, entonces con astigmatismo del cristalino se vería así:

  Enfoque meridional.	Enfoque sagital.
  Cuando intentamos llegar a un acuerdo, terminamos con una imagen universalmente borrosa.	Imagen original sin astigmatismo.

  Para corregir la diferencia astigmática entre los focos meridional y sagital, se requieren al menos tres elementos (normalmente dos convexos y uno cóncavo).

  El astigmatismo evidente en una lente moderna suele indicar que uno o más elementos no son paralelos, lo cual es un defecto claro.

  Por curvatura del campo de imagen nos referimos a un fenómeno característico de muchas lentes, en el que una imagen nítida departamento la lente enfoca el objeto no en un plano, sino en alguna superficie curva. Por ejemplo, muchos objetivos gran angular presentan una pronunciada curvatura del campo de imagen, por lo que los bordes del encuadre parecen estar enfocados más cerca del observador que del centro. Con los teleobjetivos, la curvatura del campo de la imagen suele ser débil, pero con los objetivos macro se corrige casi por completo: el plano de enfoque ideal se vuelve verdaderamente plano.

  

  La curvatura del campo se considera una aberración, ya que al fotografiar un objeto plano (una mesa de prueba o una pared de ladrillos) con el enfoque en el centro del encuadre, sus bordes inevitablemente quedarán desenfocados, lo que puede confundirse con una lente borrosa. Pero en la vida fotográfica real rara vez nos encontramos con objetos planos (el mundo que nos rodea es tridimensional) y, por lo tanto, me inclino a considerar la curvatura del campo inherente a las lentes gran angular como una ventaja y no como una desventaja. La curvatura del campo de la imagen es lo que permite que tanto el primer plano como el fondo sean igualmente nítidos al mismo tiempo. Juzgue usted mismo: el centro de la mayoría de las composiciones de gran angular está en la distancia, mientras que los objetos del primer plano se encuentran más cerca de las esquinas del encuadre, así como en la parte inferior. La curvatura del campo hace que ambos sean nítidos, eliminando la necesidad de cerrar demasiado la apertura.

  

  La curvatura del campo permitió, al enfocar los árboles distantes, obtener también bloques de mármol afilados en la parte inferior izquierda.
  Algo de borrosidad en el cielo y en los arbustos distantes a la derecha no me molestó mucho en esta escena.

  Sin embargo, debe recordarse que para lentes con una curvatura pronunciada del campo de imagen, el método de enfoque automático no es adecuado, en el que primero se enfoca el objeto más cercano mediante el sensor de enfoque central y luego se recompone el encuadre (ver “Cómo utilizar el enfoque automático”). Dado que el sujeto se moverá desde el centro del encuadre hacia la periferia, corre el riesgo de obtener un enfoque frontal debido a la curvatura del campo. Para un enfoque perfecto, deberá realizar los ajustes adecuados.

  Distorsión

  La distorsión es una aberración en la que la lente se niega a representar líneas rectas como rectas. Geométricamente, esto significa una violación de la similitud entre un objeto y su imagen debido a un cambio en el aumento lineal en todo el campo de visión de la lente.

  Hay dos tipos de distorsión más comunes: acerico y barril.

  En distorsión de barril El aumento lineal disminuye a medida que se aleja del eje óptico de la lente, lo que hace que las líneas rectas en los bordes del marco se curven hacia afuera, dando a la imagen una apariencia abultada.

  En distorsión de alfiletero El aumento lineal, por el contrario, aumenta con la distancia al eje óptico. Las líneas rectas se curvan hacia adentro y la imagen parece cóncava.

  Además, se produce una distorsión compleja cuando el aumento lineal primero disminuye con la distancia al eje óptico, pero comienza a aumentar nuevamente más cerca de las esquinas del marco. En este caso, las líneas rectas toman la forma de un bigote.

  La distorsión es más pronunciada en objetivos con zoom, especialmente con gran aumento, pero también se nota en objetivos con una distancia focal fija. Los objetivos gran angular tienden a tener una distorsión de barril (un ejemplo extremo de esto son los objetivos ojo de pez), mientras que los teleobjetivos tienden a tener una distorsión de cojín. Los objetivos normales suelen ser los menos susceptibles a la distorsión, pero esto sólo se corrige por completo con buenos objetivos macro.

  Con los objetivos con zoom, a menudo se puede ver una distorsión de barril en la posición de gran angular y una distorsión de cojín en la posición de teleobjetivo, estando la mitad del rango de distancia focal prácticamente libre de distorsión.

  La gravedad de la distorsión también puede variar según la distancia de enfoque: con muchos objetivos, la distorsión es evidente cuando se enfoca a un sujeto cercano, pero se vuelve casi invisible cuando se enfoca al infinito.

  En el siglo 21 La distorsión no es un gran problema. Casi todos los convertidores RAW y muchos editores gráficos le permiten corregir la distorsión al procesar fotografías, y muchas cámaras modernas incluso lo hacen ellas mismas al momento de disparar. La corrección de distorsión por software con el perfil adecuado proporciona excelentes resultados y casi no afecta la nitidez de la imagen.

  También me gustaría señalar que, en la práctica, la corrección de la distorsión no es muy frecuente, porque la distorsión se nota a simple vista solo cuando hay líneas claramente rectas en los bordes del marco (horizonte, paredes de edificios, columnas). En escenas que no tienen elementos estrictamente lineales en la periferia, la distorsión, por regla general, no daña la vista en absoluto.

  Aberraciones cromáticas

  Las aberraciones cromáticas o de color son causadas por la dispersión de la luz. No es ningún secreto que el índice de refracción de un medio óptico depende de la longitud de onda de la luz. Las ondas cortas tienen un mayor grado de refracción que las largas, es decir Los rayos azules son refractados por las lentes con más fuerza que los rayos rojos. Como resultado, las imágenes de un objeto formado por rayos de diferentes colores pueden no coincidir entre sí, lo que provoca la aparición de artefactos de color, que se denominan aberraciones cromáticas.

  En la fotografía en blanco y negro, las aberraciones cromáticas no son tan notables como en la fotografía en color, pero, sin embargo, degradan significativamente la nitidez incluso de una imagen en blanco y negro.

  Hay dos tipos principales de aberración cromática: cromaticidad de posición (aberación cromática longitudinal) y cromaticidad de aumento (diferencia de aumento cromático). A su vez, cada una de las aberraciones cromáticas puede ser primaria o secundaria. Las aberraciones cromáticas también incluyen diferencias cromáticas en las aberraciones geométricas, es decir. diferente gravedad de las aberraciones monocromáticas para ondas de diferentes longitudes.

  Cromatismo de posición

  El cromatismo de posición, o aberración cromática longitudinal, ocurre cuando rayos de luz de diferentes longitudes de onda se enfocan en diferentes planos. En otras palabras, los rayos azules se enfocan más cerca del plano principal trasero de la lente y los rayos rojos se enfocan más lejos que los verdes, es decir. Para el azul hay un enfoque frontal y para el rojo hay un enfoque posterior.

  

  Cromatismo de posición.

  Afortunadamente para nosotros, aprendieron a corregir el cromatismo de la situación allá por el siglo XVIII. combinando una lente colectora y divergente de vidrio con diferentes índices de refracción. Como resultado, la aberración cromática longitudinal de la lente de pedernal (convergente) se compensa con la aberración de la lente de corona (difusora), y los rayos de luz de diferentes longitudes de onda se pueden enfocar en un punto.

  

  Corrección de posición cromática.

  Las lentes en las que se corrige el cromatismo de posición se denominan acromáticas. Casi todas las lentes modernas son acromáticas, por lo que hoy puedes olvidarte con seguridad del cromatismo de posición.

  Aumento del cromatismo

  El aumento cromático se produce debido al hecho de que el aumento lineal de la lente difiere para los diferentes colores. Como resultado, las imágenes formadas por rayos de diferentes longitudes de onda tienen tamaños ligeramente diferentes. Dado que las imágenes de diferentes colores están centradas en el eje óptico de la lente, la cromaticidad de aumento está ausente en el centro del marco, pero aumenta hacia sus bordes.

  El cromatismo de aumento aparece en la periferia de la imagen en forma de una franja de color alrededor de objetos con bordes nítidos y contrastantes, como ramas de árboles oscuras contra un cielo claro. En áreas donde no hay tales objetos, es posible que las franjas de color no se noten, pero la claridad general seguirá disminuyendo.

  Al diseñar una lente, el cromatismo de aumento es mucho más difícil de corregir que el cromatismo de posición, por lo que esta aberración se puede observar en diversos grados en bastantes lentes. Esto afecta principalmente a los objetivos con zoom con gran aumento, especialmente en la posición de gran angular.

  Sin embargo, el cromatismo de aumento no es motivo de preocupación hoy en día, ya que se corrige fácilmente mediante software. Todos los buenos conversores RAW son capaces de eliminar las aberraciones cromáticas automáticamente. Además, cada vez más cámaras digitales están equipadas con una función para corregir aberraciones al disparar en formato JPEG. Esto significa que muchos objetivos que antes se consideraban mediocres ahora pueden proporcionar una calidad de imagen bastante decente con la ayuda de muletas digitales.

  Aberraciones cromáticas primarias y secundarias.

  Las aberraciones cromáticas se dividen en primarias y secundarias.

  Las aberraciones cromáticas primarias son cromatismos en su forma original sin corregir, causados ​​por diferentes grados de refracción de rayos de diferentes colores. Los artefactos de aberraciones primarias están pintados en los colores extremos del espectro: azul violeta y rojo.

  Al corregir las aberraciones cromáticas, se elimina la diferencia cromática en los bordes del espectro, es decir, Los rayos azules y rojos comienzan a enfocarse en un punto que, desafortunadamente, puede no coincidir con el punto de enfoque de los rayos verdes. En este caso surge un espectro secundario, ya que la diferencia cromática entre el centro del espectro primario (rayos verdes) y sus bordes juntos (rayos azules y rojos) permanece sin resolver. Se trata de aberraciones secundarias, cuyos artefactos son de color verde y violeta.

  Cuando hablan de aberraciones cromáticas de las lentes acromáticas modernas, en la gran mayoría de los casos se refieren al cromatismo secundario de aumento y solo a él. Apocromáticos, es decir Las lentes en las que se eliminan por completo las aberraciones cromáticas primarias y secundarias son extremadamente difíciles de producir y es poco probable que alguna vez se generalicen.

  El esferocromatismo es el único ejemplo de diferencia cromática en aberraciones geométricas que vale la pena mencionar y aparece como una coloración sutil de áreas desenfocadas en los colores extremos del espectro secundario.

  
  

  El esferocromatismo se produce porque la aberración esférica, analizada anteriormente, rara vez se corrige por igual para rayos de diferentes colores. Como resultado, los puntos desenfocados en primer plano pueden tener un ligero borde violeta, mientras que los del fondo pueden tener un borde verde. El esferocromatismo es más característico de las lentes rápidas de enfoque largo cuando se dispara con una apertura amplia.

  ¿De qué deberías preocuparte?

  No hay necesidad de preocuparse. Probablemente los diseñadores de su lente ya se hayan ocupado de todo lo que debe preocuparle.

  No existen lentes ideales, ya que corregir algunas aberraciones conduce a fortalecer otras, y el diseñador de lentes, por regla general, intenta encontrar un compromiso razonable entre sus características. Los zooms modernos ya contienen veinte elementos y no es necesario complicarlos excesivamente.

  Los desarrolladores corrigen todas las aberraciones criminales con gran éxito y es fácil llevarse bien con las que persisten. Si su lente tiene alguna debilidad (y la mayoría de las lentes las tienen), aprenda a solucionarlas en su trabajo. La aberración esférica, el coma, el astigmatismo y sus diferencias cromáticas se reducen cuando se detiene la lente (consulte “Elección de la apertura óptima”). Se eliminan la distorsión y la ampliación cromática al procesar fotografías. La curvatura del campo de imagen requiere atención adicional al enfocar, pero tampoco es fatal.

  En otras palabras, en lugar de culpar al equipo por sus imperfecciones, el fotógrafo aficionado debería empezar a mejorar estudiando a fondo sus herramientas y utilizándolas según sus ventajas y desventajas.

  ¡Gracias por su atención!

  Vasili A.

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