Хроматичната аберация
Хроматичните аберациисе състоят в паразитна дисперсия на светлината, преминаваща през оптична система (фотографски обектив, бинокъл, микроскоп, телескоп и др.). В този случай бялата светлина се разлага на съставните й цветни лъчи, в резултат на което изображенията на обект в различни цветове не съвпадат в пространството на изображението.
Освен това хроматичните аберации включват хроматични разлики в геометричните аберации (вижте по-долу).
Хроматичните аберации водят до намаляване на яснотата на изображението, а понякога и до появата на цветни контури, ивици, петна върху него, които отсъстваха от обекта.
Съдържание
Позиционен хроматизъм[редактиране]
Оптичното стъкло и другите оптични материали имат дисперсия, т.е. индексът на пречупване е различен за лъчите с различни цветове.
Индексът на пречупване на сините лъчи обикновено е по-голям от този на червените, така че техният фокус \(F_C\!\) е разположен по-близо до задната основна точка на лещата, отколкото фокусът на червените лъчи \(F_K\!\). От това следва, че за лъч бяла светлина няма единно фокусно разстояние за една леща, а има набор от фокусни разстояния на лъчи от всички цветове.
Разликата \(F_C-F_K\!\) се наричапозиционен хроматизъм(или позиционна хроматична разлика, надлъжна хроматична аберация). Блендата го намалява донякъде.
В този случай изображенията на обекта в лъчи с различни цветове ще бъдат разположени на различни разстояния от задната основна точка. Ако фокусирате върху червените лъчи, изображението в сините лъчи ще бъде разфокусирано и обратното.
Хроматичните аберации във фотографските лещи са внимателно елиминирани. Нарича се система от лещи, в която фокусите на сините и жълтите лъчи са близо един до другахроматичен, а когато фокусите на сините, жълтите и червените лъчи се приближават един към друг -апохроматичен.
Позиционният хроматизъм причинява значително замъгляване на изображението, следователно, когато снимате черно-бяло с монокъл и перископ, в който не е елиминиран, след настройка на острота, трябва да въведете допълнителна корекция за позицията на обектива спрямо фоточувствителния елемент \(p\!\), определена по формулата: $$p=\frac,$$
Необходимостта от корекция се дължи на факта, че по време на визуално фокусиране изображението, поради повишената чувствителност на окото към жълтите лъчи, се поставя в техния фокус, а не във фокуса на синьо-виолетовите лъчи, към които черно-белият несенсибилизиран фотографски материал е най-чувствителен. Последните, като са извън фокус, образуват значителни кръгове от разсейване, които намаляват остротата на изображението.
Позиционният хроматизъм може да бъде коригиран чрез комбиниране на събирателни и разсейващи се стъклени лещи с различна дисперсия. При преминаване през първата леща лъчът се отклонява към оптичната ос и се разпръсква; влизайки във втората леща, тя се отклонява леко в обратна посока и отново се разпръсква, но в обратна посока. В резултат на това хроматичната аберация на първата леща се компенсира от втората, отрицателна леща, и лъчите с различни цветове ще бъдат събрани в една точка. Такива лещи, които коригират хроматична позиция, се наричат ахроматични или пейзажни лещи.
Ахроматичните лещи се използват в много съвременни лещи. Понякога е възможно да ахроматизирате една леща като част от устройството, например дебел менискус, като изберете кривината на повърхностите и дебелината. Но далеч не винаги е необходимо да се ахроматизира един елемент или комбинация; достатъчно е всички елементи като цяло да компенсират дисперсията на другия.
На сценатадизайн, хроматичните аберации също могат да бъдат намалени, ако при проектирането на оптично устройство се използват оптични елементи с ниска или никаква дисперсия: лещи, направени от специални оптични стъкла (Kurzflint, Langkron), огледала или зонови плочи.
Усилващ хроматизъм[редактиране]
Нарича се още разлика в хроматичното увеличение.
Хроматична аберация, при която изображенията на един и същ обект в лъчи с различни цветове имат леко различни размери. Не намалява от блендата, както и увеличението.
За цветно изображение в цифрова форма хроматизмът на увеличението може да бъде коригиран до известна степен чрез софтуер. За да намалите точно трите компонента на изображението (червено, зелено и синьо), е необходимо да промените мащаба на два от тях, оставяйки неподвижна точката, където преминава оптичната ос (обикновено центърът на рамката). В много преобразуватели RAW файловият формат има такава функция, но оптичната корекция е за предпочитане, тъй като при сложните обективи има други аберации, които не се коригират с прости преобразувания и са индивидуални за всеки модел обектив, в резултат на което става трудно програмно да се изолира хроматизъм на увеличението. Добрата корекция на хроматизма на увеличение не е възможна, когато обективът се представя лошо при задно осветяване. Коригирането на хроматизма на мащабиране на компютър подобрява качеството на изображението, но все пак е за предпочитане да правите снимки с обективи, които имат минимални аберации. По този начин лещите с фиксирано фокусно разстояние обикновено имат значително по-малко аберации от вариообективите.
Хроматични разлики на геометрични аберации[редактиране]
Като цяло всяка геометрична аберация зависи от цвета. Така,например сферичната аберация може да е различна за сините и червените лъчи. Те също могат да се считат за хроматични аберации, тъй като предизвикват странични ефекти, подобни на хроматизма на позицията и увеличението.