Аберрации

Физика > Аберрации

 

Изучите суть и виды аберрации: хроматическая, сферическая, коматическая, астигматизм и искажение. Рассмотрите типы аберрации и влияние на восприятие.

Аберрация – отказ лучей сходиться в едином фокусе из-за ограничений или наличия дефектов на зеркале или объективе.

Основные пункты

• Есть много разновидностей аберрации: хроматическая, сферическая, коматическая, астигматизм и искажение.
• Хроматические формируются из-за различных показателей преломления на линзах.
• У зеркал нет хроматических аберраций, потому что они основываются не на показателе преломления, а на отражательных способностях.
• Коматические возникают по причине несовершенства линз, из-за чего точечный источник расположен вне центра. Именно поэтому в комете возникает подобие хвоста.

Термины

• Аберрация – дефект в фокусирующем механизме, не позволяющий создать фокальную точку.
• Преломление – перемена направленности светового луча, проходящего сквозь иную материю.
• Искажение – увеличение перемены поля зрения.

Основы аберрации

Аберрация – невозможность лучей собираться в едином фокусе по причине ограничений или присутствия дефектов на зеркале или объективе. Если быть точнее, то аберрация представляет собою искажение, возникающее из-за того, что линзы не могут функционировать так, как задумывалось изначально. Делятся на типы, основываясь на размере, составе, позиции объекта или толщине объектива. Давайте рассмотрим виды аберрации.

Хроматическая

Хроматическая аберрация - искажение цветов. Возникает, когда объектив не способен привести все цвета в единую точку конвергенции. Так случается, если у линзы наблюдается иной показатель преломления для различных длин волн света. Чем выше длина волны, тем меньше показатель.

Подобные аберрации возникают на краях черты света между яркими и темными участками изображения. Показатель преломления строится на цвете и длине волны, поэтому изображения воссоздаются в разных местах и с различным увеличением для каждого света. Наибольший показатель преломления наблюдается у фиолетовых лучей, поэтому они сильнее изгибаются и фокусируются, в отличие от красных.

Закон отражения никак не связан с длиной волны, так что у зеркал не возникает подобных трудностей. Именно поэтому их применяют в оптических системах.

Коматическая (кома)

Коматическая аберрация (кома) возникает в том случае, если объект расположен вне центра. Разные части объектива зеркала не преломляют или не отражают картинку в необходимой точке. Также причиной может быть недостаток в объективе или другой составляющей части. Из-за этого появляются объекты грушевидной формы, а звезды кажутся искаженными.

Прочие аберрации

Сферическая аберрация намекает на форму аберрации, когда сходящиеся от внешних краев лучи приближаются к фокусу, а ближние к оси фокусируются дальше. Астигматизм появляется там, где распространяющиеся в перпендикулярных плоскостях лучи обладают разными фокусами. Есть также искажение – увеличение картинки снижается при отдалении от оптической оси. Вы уже встречались с подобным эффектом – рыбий глаз.

---