Wat is een sferische aberratie?

Een sferische aberratie is een visueel effect dat wordt veroorzaakt door de vervorming van licht wanneer het door een sferische lens gaat. Het effect verslechtert het contrast van een object dat wordt waargenomen door de lens en zorgt ervoor dat een enkel punt wordt omgeven door een halo van licht. Het zorgt voor een vervaging van de details van de hele afbeelding en elk contrast tussen de kenmerken van een object is slecht gedefinieerd. Sferische aberratie vindt uniform plaats door het hele veld van de lens, ongeacht hoeveel of hoe weinig licht er doorheen gaat.

Genoemd naar het punt van generatie op het bolvormige oppervlak van de lens, is sferische aberratie gebruikelijk voor optische lenzen, vooral die gevonden in telescopen. Veranderingen in de afstand van objecten kunnen het effect activeren. De lichtgolven die erdoorheen komen, komen niet samen op de spiegel, waardoor er zich geen duidelijk beeld kan vormen. Het is belangrijk om de abberatie niet te veel te corrigeren, in welk geval het effect hetzelfde lijkt. Bij een ondercorrectie zorgt de verandering in stralen ervoor dat het beeld wordt omgekeerd.

Om een ​​lens te ontwerpen of een aberratiefout te corrigeren, wordt een sferische aberratiecoëfficiënt berekend, die gelijk is aan de golffrontfout die het effect veroorzaakt. Voor ondergecorrigeerde sferische aberraties is deze coëfficiënt negatief in waarde, en te gecorrigeerde aberraties hebben een positieve waarde. Om het probleem te verhelpen, moet de sferische aberratie in evenwicht kunnen worden gebracht door de lichtgolven in de juiste richting aan te passen.

Sferische aberratie kan worden gecorrigeerd door een van de verschillende maatregelen. Het verkleinen van de lensopening is vaak voldoende om het probleem op te lossen. De hoeveelheid wazigheid neemt exponentieel af met de diameter van het diafragma, wat belangrijk is om deze visuele fout te corrigeren. Deze berekening is anders als samengestelde lenzen samen in een systeem worden gebruikt. Fotografen gebruiken soms speciale filters in hun camera's om een ​​sferische aberratie te creëren en speciale effecten op de resulterende beelden te produceren.

Wanneer het noodzakelijk is om sferische aberraties op te lossen, moet rekening worden gehouden met de juiste berekeningen. Deze wiskundige elementen omvatten coëfficiënten en variabelen die specifiek moeten zijn voor de lens en de fout die plaatsvindt. Het probleem kan worden gecorrigeerd en de focus kan worden aangepast, zodat het beeld helder is, een vereiste van alle camera's, microscopen, zowel amateur- als de meest geavanceerde telescopen.