Аберрации

АБЕРРАЦИИ — общее название погрешностей изображения, образуемого реальными объективами.

Хотя любая собирательная линза дает действительное изображение и, следовательно, может служить объективом, попытка использовать простую линзу в качестве фотографического объектива приводит к неудовлетворительному качеству изображения: недостаточной общей резкости в центре поля, переходящей к краям в полную нерезкость, возникновению цветной каймы на границах участков большой яркости и, наконец, к искривлению прямых линий, расположенных на краях поля изображения.

Сущность аберраций заключается в том, что лучи, вышедшие из одной точки, пройдя через линзу, не собираются снова в одной точке. Чтобы понять, как возникают аберрации, следует помнить, что в образовании изображения каждой точки предметного пространства участвуют не отдельные лучи, а целый пучок лучей, заполняющих зрачок объектива, и, чтобы изображение точки представляло также точку, необходимо, чтобы все лучи, вышедшие из линзы, пересекались между собой в одной общей вершине, т.е. такой пучок должен быть совершенно симметричным и представлять собой конус с острой вершиной, или, как принято говорить, пучок должен оставаться гомоцентрическим.

Между тем, если рассматривать продольные сечения пучка, проведенные в разных направлениях, оказывается, что лучи, в том или другом сечении, проходят через различные участки объектива и, встречая различную кривизну поверхности линз, отклоняются в неодинаковой степени и уже не могут собраться в одной общей вершине. Кроме того, вследствие различного преломления лучей того или другого цвета они вступают в линзу вместе в виде общего луча белого света, а выходят из линзы с неодинаковым отклонением для разных цветов и пересекаются в разном удалении от линзы.

Все эти отклонения сравнительно невелики, и потому изображение, образуемое простой линзой, кажется удовлетворительным; такие линзы употреблялись как для рисования, так и для фотографирования, однако современная оптотехника имеет возможность рассчитывать и строить объективы, почти свободные от аберраций.

Главнейшими аберрациями простой линзы являются:

сферическая аберрация, или отверстная ошибка. Она зависит от формы линзы и ее относительного отверстия и ухудшает качество изображения точки, лежащей на главной оптической оси линзы. Это ошибка симметричная;

кома — типичная несимметричная ошибка. Ее можно рассматривать как сферическую аберрацию для внеосевой точки;

астигматизм — вызывает уменьшение резкости изображения точек, лежащих в стороне от оси линзы, и приводит к кривизне поля изображения;

дисторсия — изменение масштаба изображения с удалением от центра поля к его краям, вследствие чего прямые линии изображаются искривленными;

хроматическая аберрация выражается обычно в виде цветной каймы, окружающей переходы черно-белых участков изображения.

Первые четыре аберрации принято называть монохроматическими аберрациями в противоположность пятой — хроматической аберрации.

Практически все аберрации действуют совместно, но для их изучения и наглядного описания методов устранения принято рассматривать каждую аберрацию в отдельности.

Даже в очень совершенном объективе не могут быть устранены полностью все аберрации, в них остаются так называемые остаточные аберрации, совокупность которых характеризует состояние коррекции объектива и определяет качество образуемого объективом изображения.

Название аберрации происходит от латинского глагола aberrare, что означает отклоняться, заблуждаться.

Задача расчета объектива состоит в том, чтобы, во-первых, уменьшить аберрации по абсолютной величине за счет выбора такой формы поверхности отдельных линз, при которой аберрации имеют минимальное возможное значение; во-вторых, в том, чтобы аберрации, вносимые разными линзами, были противоположны по знаку, т.е. аберрации одних линз уничтожались по возможности противоположными аберрациями других линз.

Связной

Комментарии

2 комментария к "Аберрации"

  1. Астигматизм : Сайт о фотографии - Вт, 9 Ноя 2010 14:53 

    […] — аберрация фотографического объектива, вызванная неодинаковой […]

  2. Аноним - Чт, 11 Ноя 2010 12:44 

    […] изображения разрешающая сила свободного от аберраций объектива определяется его относительным отверстием […]

Есть мнение о написанном в статье? Напишите свой комментарий!