Was ist eine sphärische Aberration?
Eine sphärische Aberration ist ein visueller Effekt, der durch die Verzerrung des Lichts beim Durchgang durch eine sphärische Linse verursacht wird. Der Effekt verschlechtert den Kontrast eines Objekts, das durch die Linse beobachtet wird, und bewirkt, dass ein einzelner Punkt von einem Lichthof umgeben wird. Es wird eine Detailunschärfe des gesamten Bildes erzeugt, und jeglicher Kontrast zwischen den Merkmalen eines Objekts wird schlecht definiert. Die sphärische Aberration tritt gleichmäßig im gesamten Linsenfeld auf, unabhängig davon, wie viel oder wie wenig Licht durchgelassen wird.
Benannt nach dem Erzeugungspunkt an der sphärischen Oberfläche der Linse ist die sphärische Aberration bei optischen Linsen üblich, insbesondere bei solchen, die in Teleskopen zu finden sind. Änderungen im Abstand von Objekten können den Effekt auslösen. Die durchlaufenden Lichtwellen treffen nicht auf den Spiegel und verhindern, dass sich ein klares Bild bildet. Es ist wichtig, den Abberation nicht zu stark zu korrigieren. In diesem Fall würde der Effekt gleich aussehen. Bei einer Unterkorrektur führt die Änderung der Strahlen dazu, dass das Bild umgekehrt wird.
Um eine Linse zu entwerfen oder einen Aberrationsfehler zu korrigieren, wird ein sphärischer Aberrationskoeffizient berechnet, der dem Wellenfrontfehler entspricht, der den Effekt erzeugt. Für unterkorrigierte sphärische Aberrationen hat dieser Koeffizient einen negativen Wert, und überkorrigierte Aberrationen haben einen positiven Wert. Um das Problem zu beheben, muss die sphärische Aberration ausgeglichen werden, indem die Lichtwellen in die entsprechende Richtung ausgerichtet werden.
Die sphärische Aberration kann durch eine Vielzahl von Maßnahmen korrigiert werden. Das Verringern der Größe der Objektivblende reicht häufig aus, um das Problem zu beheben. Das Ausmaß der Unschärfe nimmt exponentiell mit dem Durchmesser der Blende ab, was wichtig ist, um diesen visuellen Fehler zu korrigieren. Diese Berechnung unterscheidet sich, wenn zusammengesetzte Linsen in einem System verwendet werden. Spezielle Filter werden manchmal von Fotografen in ihren Kameras verwendet, um eine sphärische Aberration zu erzeugen und spezielle Effekte auf die resultierenden Bilder zu erzeugen.
Wenn es notwendig ist, sphärische Aberrationen zu beheben, müssen die richtigen Berechnungen berücksichtigt werden. Diese mathematischen Elemente umfassen Koeffizienten und Variablen, die für die Linse und den auftretenden Fehler spezifisch sein müssen. Das Problem kann behoben und der Fokus so eingestellt werden, dass das Bild klar ist. Dies ist eine Voraussetzung für alle Kameras, Mikroskope sowie für Amateurteleskope und die fortschrittlichsten Teleskope.