Хроматическая аберрация
В оптике хроматическая аберрация ( ХА ) , также называемая хроматическими искажениями и сферохроматизмом , представляет собой неспособность линзы сфокусировать все цвета в одной точке. [1] Это вызвано дисперсией : показатель преломления элементов линзы меняется в зависимости от длины волны света . Показатель преломления большинства прозрачных материалов уменьшается с увеличением длины волны. [2] Поскольку фокусное расстояниелинзы зависит от показателя преломления, это изменение показателя преломления влияет на фокусировку. [3] Хроматическая аберрация проявляется в виде «полос» цвета вдоль границ, разделяющих темные и светлые части изображения.
Хроматические аберрации бывают двух видов: осевые ( продольные ) и поперечные ( боковые ). Осевая аберрация возникает, когда свет с разной длиной волны фокусируется на разном расстоянии от линзы ( смещение фокуса ). Продольная аберрация характерна для длинных фокусных расстояний. Поперечная аберрация возникает, когда разные длины волн фокусируются в разных точках фокальной плоскости , потому что увеличение и/или искажение линзы также зависит от длины волны. Поперечные аберрации характерны для коротких фокусных расстояний. Двусмысленная аббревиатура LCA иногда используется как для продольного , так и длябоковая хроматическая аберрация. [2]
Два типа хроматической аберрации имеют разные характеристики и могут возникать вместе. Осевая ХА встречается по всему изображению и определяется инженерами-оптиками, оптометристами и специалистами по зрению в диоптриях . [4] Его можно уменьшить с помощью диафрагмы , которая увеличивает глубину резкости , так что, хотя разные длины волн фокусируются на разных расстояниях, они все еще находятся в приемлемом фокусе. Поперечная КА не возникает в центре изображения и увеличивается к краю. На него не влияет остановка.
В цифровых датчиках аксиальная ХА приводит к расфокусировке красной и синей плоскостей (при условии, что зеленая плоскость находится в фокусе), что относительно сложно исправить при постобработке, в то время как поперечная ХА приводит к красной, зеленой и синей плоскостям. быть с разным увеличением (увеличение меняется по радиусу, как при геометрическом искажении ), и его можно исправить путем соответствующего радиального масштабирования плоскостей, чтобы они выровнялись.
При самом раннем использовании линз хроматическая аберрация уменьшалась за счет увеличения фокусного расстояния линзы, где это было возможно. Например, это может привести к созданию чрезвычайно длинных телескопов , таких как очень длинные воздушные телескопы 17 века. Теории Исаака Ньютона о том, что белый свет состоит из спектра цветов, привели его к выводу, что неравномерное преломление света вызывает хроматическую аберрацию (что привело его к созданию первого телескопа-рефлектора , его ньютоновского телескопа , в 1668 году. [5] )
Современные телескопы, а также другие катоптрические и катадиоптрические системы продолжают использовать зеркала, не имеющие хроматических аберраций.
.jpg/440px-Chromatic_aberration_(comparison).jpg)
.jpg){kind=link}
