Co to jest aberracja sferyczna?

Aberracja sferyczna to efekt wizualny spowodowany zniekształceniem światła przechodzącego przez soczewkę sferyczną. Efekt obniża kontrast obiektu obserwowanego przez soczewkę i powoduje, że pojedynczy punkt jest otoczony aureolą światła. Spowoduje to rozmycie szczegółów całego obrazu, a jakikolwiek kontrast między cechami obiektu będzie źle zdefiniowany. Aberracja sferyczna występuje równomiernie w całym polu soczewki, bez względu na to, jak dużo lub jak mało światła przechodzi.

Nazwana punktem generowania na kulistej powierzchni soczewki aberracja sferyczna jest powszechna w przypadku soczewek optycznych, zwłaszcza tych, które występują w teleskopach. Zmiany odległości obiektów mogą wyzwalać efekt. Fale światła, które przez nią przechodzą, nie spotykają się na lustrze, uniemożliwiając utworzenie wyraźnego obrazu. Ważne jest, aby nie korygować nadmiernie abberacji, w którym to przypadku efekt wyglądałby tak samo. W przypadku niedostatecznej korekty zmiana promieni powoduje odwrócenie obrazu.

Aby zaprojektować soczewkę lub skorygować błąd aberracji, obliczany jest współczynnik aberracji sferycznej, który jest równoważny z błędem czoła fali, który tworzy efekt. W przypadku niedostatecznie skorygowanych aberracji sferycznych współczynnik ten ma wartość ujemną, a aberracje, które są nadmiernie skorygowane, mają wartość dodatnią. Rozwiązanie problemu polega na możliwości zrównoważenia aberracji sferycznej poprzez dostosowanie fal światła we właściwym kierunku.

Aberrację sferyczną można skorygować za pomocą jednego z wielu sposobów. Zmniejszenie wielkości przysłony obiektywu często wystarcza, aby rozwiązać problem. Stopień rozmycia zmniejsza się wykładniczo wraz ze średnicą przysłony, co jest ważne, aby skorygować ten błąd wizualny. To obliczenie jest inne, jeśli soczewki złożone są używane razem w systemie. Specjalni filtry są czasami używane przez fotografów w swoich aparatach, aby stworzyć aberrację sferyczną i uzyskać specjalne efekty na uzyskanych zdjęciach.

Gdy konieczne jest naprawienie aberracji sferycznych, należy wziąć pod uwagę odpowiednie obliczenia. Te elementy matematyczne obejmują współczynniki i zmienne, które muszą być specyficzne dla soczewki i występującego błędu. Problem można rozwiązać, a ostrość ustawić tak, aby obraz był wyraźny, co jest wymagane przez wszystkie aparaty fotograficzne, mikroskopy, a także amatorskie i najbardziej zaawansowane teleskopy.