Ni idealnih stvari ... Ni idealne leče - leče, ki je sposobna sestaviti sliko neskončno majhne točke v obliki neskončno majhne točke. Razlog za to je - sferična aberacija.
Sferična aberacija - popačenje, ki nastane zaradi razlike v fokusu za žarke, ki prehajajo na različnih razdaljah od optične osi. Za razliko od prej opisane kome in astigmatizma ta distorzija ni asimetrična in ima za posledico enakomerno razhajanje žarkov iz točkovnega vira svetlobe.
Sferična aberacija je lastna različne stopnje Vse leče, razen nekaj izjem (ena, za katero vem, je Era-12, njena ostrina je v veliki meri omejena s kromatičnostjo), je to popačenje tisto, ki omejuje ostrino leče pri odprti zaslonki.
Shema 1 (Wikipedia). Pojav sferične aberacije
Sferična aberacija ima veliko obrazov - včasih se imenuje plemenita "programska oprema", včasih - nizkokakovostno "milo", v veliki meri oblikuje bokeh objektiva. Po njeni zaslugi je Trioplan 100/2.8 generator mehurčkov, New Petzval Lomografskega društva pa ima nadzor zamegljenosti ... Vendar, najprej na začetku.
Kako se sferična aberacija pojavi na sliki?
Najbolj očitna manifestacija je zamegljenost kontur predmeta v območju ostrine ("sijaj kontur", "mehki učinek"), prikrivanje majhnih podrobnosti, občutek defokusiranja ("milo" - v hujših primerih);
Primer sferične aberacije (programska oprema) na sliki, posneti na Industar-26M iz FED, F/2,8
Precej manj očitna je manifestacija sferične aberacije v zameglitvi objektiva. Odvisno od znaka, stopnje popravka itd., lahko sferična aberacija tvori različne kroge zmede.
Primer fotografije, posnete s Tripletom 78/2,8 (F/2,8) - krogi zmede imajo svetlo obrobo in svetlo središče - objektiv ima veliko sferično aberacijo
Primer fotografije, posnete na aplanat KO-120M 120/1.8 (F/1.8) - krog zmede ima slabo izraženo mejo, a je še vedno tam. Sodeč po testih (ki sem jih objavil prej v drugem članku), ima leča majhno sferično aberacijo
In kot primer objektiva, pri katerem je količina sferične aberacije neverjetno majhna - fotografija, posneta na Era-12 125/4 (F/4). Krog sploh nima roba, porazdelitev svetlosti pa je zelo enakomerna. To kaže na odlično korekcijo leč (kar je res).
Odprava sferične aberacije
Glavna metoda je zaslonka. Odrezovanje "dodatnih" žarkov vam omogoča dobro izboljšanje ostrine.
Shema 2 (Wikipedia) - zmanjšanje sferične aberacije z uporabo diafragme (1 slika) in z defokusiranjem (2 slika). Metoda defokusiranja običajno ni primerna za fotografiranje.
Primeri fotografij sveta (sredina je izrezana) pri različnih zaslonkah - 2,8, 4, 5,6 in 8, posnetih z objektivom Industar-61 (early, FED).
F/2.8 - precej močna programska zakritost
.jpg)
F/4 - programska oprema zmanjšana, podrobnosti slike izboljšane
.jpg)
F/5.6 - programske opreme praktično ni
F/8 - brez programske opreme, majhne podrobnosti so dobro vidne
IN grafični uredniki lahko uporabite funkciji za ostrenje in odstranjevanje zamegljenosti, kar vam omogoča rahlo zmanjšanje negativen učinek sferična aberacija.
Včasih pride do sferične aberacije zaradi okvare leče. Običajno - kršitve presledkov med lečami. Prilagoditev pomaga.
Na primer, obstaja sum, da je šlo nekaj narobe pri pretvorbi Jupiter-9 v LZOS: v primerjavi z Jupiter-9, ki ga proizvaja KMZ, LZOS preprosto nima ostrine zaradi velike sferične aberacije. De facto se leče razlikujejo čisto v vsem razen v številkah 85/2. Beli se lahko bori s Canon 85/1.8 USM, črni pa le s Tripletom 78/2.8 in mehkimi objektivi.
Fotografija posneta s črnim Jupitrom-9 iz 80-ih, LZOS (F/2)
Posnetek na belem Jupiter-9 1959, KMZ (F/2)
Fotografov odnos do sferične aberacije
Sferična aberacija zmanjša ostrino slike in je včasih neprijetna – zdi se, da predmet ni izostren. Pri običajnem fotografiranju ne smete uporabljati optike s povečano sferično aberacijo.
Vendar pa je sferična aberacija sestavni del vzorca leče. Brez njega ne bi bilo lepih mehkih portretov na Tair-11, noro pravljičnih monoklnih pokrajin, mehurčkov bokeha slavnega Meyerjevega trioplana, "graha" Industar-26M in "voluminoznih" krogov v obliki mačje oko pri Zeiss Planar 50/1.7. Ne bi se smeli poskušati znebiti sferične aberacije v lečah - poskusite najti uporabo zanjo. Čeprav seveda presežna sferična aberacija v večini primerov ne prinese nič dobrega.
zaključki
V članku smo podrobno preučili vpliv sferične aberacije na fotografijo: na ostrino, bokeh, estetiko itd.
1. Uvod v teorijo aberacij
Ko govorimo o zmogljivosti objektiva, pogosto slišimo to besedo aberacije. »To je odličen objektiv, vse aberacije so v njem praktično popravljene!« - teza, ki jo lahko zelo pogosto najdemo v razpravah ali ocenah. Veliko manj pogosto je slišati diametralno nasprotno mnenje, na primer: "To je čudovit objektiv, njegove preostale aberacije so dobro izražene in tvorijo nenavadno plastičen in lep vzorec" ...
Zakaj se pojavljajo tako različna mnenja? Poskušal bom odgovoriti na to vprašanje: kako dober/slab je ta pojav za objektive in za fotografske žanre nasploh. Najprej pa poskusimo ugotoviti, kaj so aberacije fotografskega objektiva. Začeli bomo s teorijo in nekaj definicijami.
IN splošno uporabo termin Aberacija (lat. ab- "od" + lat. errare "tavati, se zmotiti") - to je odstopanje od norme, napaka, nekakšna kršitev normalno delovanje sistemi.
Aberacija leče- napaka ali napaka slike v optičnem sistemu. Nastane zaradi dejstva, da lahko v realnem okolju pride do znatnega odstopanja žarkov od smeri, v katero gredo v izračunanem »idealnem« optičnem sistemu.
Posledično trpi splošno sprejeta kakovost fotografske slike: nezadostna ostrina v sredini, izguba kontrasta, močna zamegljenost robov, popačenje geometrije in prostora, barvni haloji itd.
Glavne aberacije, značilne za fotografske objektive, so naslednje:
- Komatsko odstopanje.
- Popačenje.
- Astigmatizem.
- Ukrivljenost slikovnega polja.
Preden si podrobneje ogledamo vsakega od njih, se spomnimo iz članka, kako gredo žarki skozi lečo v idealnem optičnem sistemu:
Ill. 1. Prehod žarkov v idealnem optičnem sistemu.
Kot vidimo, so vsi žarki zbrani v eni točki F - glavni fokus. Toda v resnici je vse veliko bolj zapleteno. Bistvo optičnih aberacij je v tem, da se žarki, ki vpadajo na lečo iz ene svetlobne točke, ne zberejo v eni točki. Torej, poglejmo, kakšna odstopanja se pojavijo v optičnem sistemu, ko je izpostavljena različnim aberacijam.
Tukaj je treba tudi takoj opozoriti, da tako pri preprosti leči kot pri kompleksni leči vse spodaj opisane aberacije delujejo skupaj.
Akcija sferična aberacija je, da se žarki, ki vpadajo na robove leče, zberejo bližje leči kot žarki, ki vpadajo v osrednji del leče. Posledično se slika točke na ravnini pojavi v obliki zamegljenega kroga ali diska.
.gif)
Ill. 2. Sferična aberacija.
Na fotografijah se učinki sferične aberacije kažejo kot zmehčana slika. Učinek je še posebej pogosto opazen pri odprtih zaslonkah, objektivi z večjimi zaslonkami pa so bolj dovzetni za to aberacijo. Če se ohrani ostrina obrisov, je lahko takšen mehak učinek zelo uporaben za nekatere vrste fotografije, na primer za portrete.
Ill.3. Mehak učinek na odprto zaslonko zaradi delovanja sferične aberacije.
Pri lečah, ki so v celoti izdelane iz sferičnih leč, je skoraj nemogoče popolnoma odpraviti to vrsto aberacije. V ultra hitrih objektivih, edini učinkovita metoda Njegova pomembna kompenzacija je uporaba asferičnih elementov v optični zasnovi.
3. Komatska aberacija ali "koma"
To je posebna vrsta sferične aberacije za stranske žarke. Njegov učinek je v tem, da se žarki, ki prihajajo pod kotom na optično os, ne zbirajo v eni točki. V tem primeru se slika svetlobne točke na robovih okvirja dobi v obliki "letečega kometa" in ne v obliki točke. Koma lahko povzroči tudi, da postanejo predeli slike v neizostrenem območju preosvetljeni.
.gif)
Ill. 4. Koma.
Ill. 5. Koma na fotografiji
Je neposredna posledica razpršitve svetlobe. Njegovo bistvo je, da se žarek bele svetlobe, ki gre skozi lečo, razgradi na sestavne barvne žarke. Kratkovalovni žarki (modri, vijolični) se v leči močneje lomijo in bližje konvergirajo kot žarki z dolgim žariščem (oranžni, rdeči).
Ill. 6. Kromatska aberacija. F - žarišče vijoličnih žarkov. K - fokus rdečih žarkov.
Tu, tako kot pri sferični aberaciji, dobimo sliko svetleče točke na ravnini v obliki zamegljenega kroga/diska.
Na fotografijah se kromatska aberacija pojavi v obliki tujih odtenkov in barvnih obrisov na motivih. Vpliv aberacije je še posebej opazen v kontrastnih prizorih. Trenutno je mogoče CA enostavno popraviti v pretvornikih RAW, če je bilo snemanje izvedeno v formatu RAW.
Ill. 7. Primer manifestacije kromatske aberacije.
5. Izkrivljanje
Popačenje se kaže v ukrivljenosti in popačenju geometrije fotografije. Tisti. merilo slike se spreminja z razdaljo od središča polja do robov, zaradi česar se ravne črte upogibajo proti sredini ali proti robovom.
Razlikovati v obliki soda oz negativno(najbolj značilno za široki kot) in v obliki blazine oz pozitivno popačenje (pogosteje vidno pri dolgih goriščnih razdaljah).
Ill. 8. Blazina in sodčasta distorzija
Popačenje je običajno veliko bolj izrazito pri objektivih s spremenljivimi goriščnicami (zoomi) kot pri objektivih s fiksnimi goriščnicami (fiksi). Nekatere spektakularne leče, kot je Fish Eye ( Ribje oko), namenoma ni popravljen in je popačenje celo poudarjeno.
Ill. 9. Izrazita sodčasta distorzija lečeZenitar 16mmRibje oko.
Pri sodobnih lečah, vključno s tistimi s spremenljivo goriščno razdaljo, se popačenje precej učinkovito popravi z uvedbo asferične leče (ali več leč) v optično zasnovo.
6. Astigmatizem
Astigmatizem(iz grške stigme - točka) je značilna nezmožnost pridobivanja slik svetlobne točke na robovih polja, tako v obliki točke kot tudi v obliki diska. V tem primeru se svetlobna točka, ki se nahaja na glavni optični osi, prenese kot točka, če pa je točka zunaj te osi, se prenese kot zatemnitev, prekrižane črte itd.
Ta pojav najpogosteje opazimo na robovih slike.
Ill. 10. Manifestacija astigmatizma
7. Ukrivljenost slikovnega polja
Ukrivljenost polja slike- to je aberacija, zaradi katere slika ravnega predmeta, pravokotna na optično os leče, leži na površini, ki je konkavna ali konveksna glede na lečo. Ta aberacija povzroči neenakomerno ostrino po slikovnem polju. Ko je osrednji del slike ostro izostren, njeni robovi ne bodo izostreni in ne bodo videti ostri. Če prilagodite ostrino ob robovih slike, bo njen osrednji del zamegljen.
Sferična aberacija ()
Če so vsi koeficienti, razen B, enaki nič, dobi (8) obliko
Aberacijske krivulje imajo v tem primeru obliko koncentričnih krogov, katerih središča se nahajajo v točki paraksialne slike, polmeri pa so sorazmerni s tretjo potenco polmera cone, vendar niso odvisni od položaja () predmet v vidnem območju. Ta napaka slike se imenuje sferična aberacija.
Sferična aberacija, ki je neodvisna od, popači tako osne kot zunajosne točke slike. Žarki, ki izhajajo iz osne točke predmeta in tvorijo znatne kote z osjo, ga bodo sekali v točkah, ki ležijo pred ali za paraksialnim žariščem (slika 5.4). Točka, v kateri se žarki z roba diafragme sekajo z osjo, se imenuje robno žarišče. Če je zaslon v območju slike postavljen pravokotno na os, obstaja položaj zaslona, pri katerem okroglo mesto slike na njem so minimalne; ta minimalna "podoba" se imenuje najmanjši krog razpršenosti.
koma()
Aberacija, za katero je značilen neničelni koeficient F, se imenuje koma. Komponente sevalne aberacije imajo v tem primeru glede na (8). pogled
Kot vidimo, pri fiksnem polmeru območja točka (glej sliko 2.1) pri spremembi od 0 do dvakrat opisuje krog v ravnini slike. Polmer kroga je enak, njegovo središče pa je oddaljeno od paraksialnega žarišča na stran negativne vrednosti pri. Posledično se ta krog dotika dveh ravnih črt, ki potekata skozi paraksialno sliko in komponente z osjo pri koti 30°. Če vsi tečejo možne vrednosti, potem zbirka podobnih krogov tvori območje, omejeno s segmenti teh ravnih črt in lokom največjega aberacijskega kroga (slika 3.3). Dimenzije nastalega območja rastejo linearno z večanjem oddaljenosti točke objekta od osi sistema. Ko je izpolnjen pogoj Abbejevih sinusov, sistem zagotovi ostro sliko elementa ravnine objekta, ki se nahaja v neposredni bližini osi. Posledično v tem primeru razširitev aberacijske funkcije ne more vsebovati členov, ki so linearno odvisni od. Iz tega sledi, da če je sinusni pogoj izpolnjen, primarne kome ni.
Astigmatizem () in ukrivljenost polja ()
Bolj priročno je obravnavati aberacije, označene s koeficientoma C in D skupaj. Če so vsi drugi koeficienti v (8) enaki nič, potem
Da bi dokazali pomembnost takih aberacij, najprej predpostavimo, da je slikovni žarek zelo ozek. V skladu s § 4.6 žarki takšnega žarka sekajo dva kratka segmenta krivulj, od katerih je eden (tangencialna goriščna črta) pravokoten na meridionalno ravnino, drugi (sagitalna goriščna črta) pa leži v tej ravnini. Oglejmo si zdaj svetlobo, ki izhaja iz vseh točk končnega območja ravnine objekta. Fokalne črte v slikovnem prostoru se bodo spremenile v tangencialne in sagitalne goriščne površine. V prvem približku lahko te površine štejemo za krogle. Naj bosta in njuna polmera, ki veljata za pozitivna, če se ustrezna središča ukrivljenosti nahajajo na drugi strani slikovne ravnine, od koder se svetloba širi (v primeru, prikazanem na sliki 3.4. i).
Polmere ukrivljenosti lahko izrazimo s koeficienti Z in D. Da bi to naredili, je pri izračunu aberacij žarka ob upoštevanju ukrivljenosti bolj priročno uporabiti navadne koordinate namesto Seidelovih spremenljivk. Imamo (slika 3.5)
Kje u- majhna razdalja med sagitalno goriščno črto in slikovno ravnino. če v je razdalja od te goriščne črte do osi, torej
če je še zanemarjena in v primerjavi z, potem iz (12) najdemo
Prav tako
Zapišimo zdaj te relacije v smislu Seidelovih spremenljivk. Če vanje nadomestimo (2.6) in (2.8), dobimo
in podobno
V zadnjih dveh razmerjih lahko nadomestimo z in nato z uporabo (11) in (6) dobimo
Velikost 2C + D navadno imenovani tangencialna ukrivljenost polja, velikost D -- ukrivljenost sagitalnega polja, in njihova polovična vsota
ki je sorazmerna z njihovo aritmetično sredino, - preprosto ukrivljenost polja.
Iz (13) in (18) sledi, da je na višini od osi razdalja med dvema goriščnima ploskvama (tj. astigmatična razlika žarka, ki tvori sliko) enaka
Polrazlika
klical astigmatizem. V odsotnosti astigmatizma (C = 0) imamo. Radij R Celotno, koincidentno, goriščno površino lahko v tem primeru izračunamo s preprosto formulo, ki vključuje polmere ukrivljenosti posameznih površin sistema in lomne količnike vseh medijev.
Popačenje()
Če je v razmerjih (8) samo koeficient različen od nič E, To
Ker to ne vključuje koordinat in bo prikaz stigmatičen in ne bo odvisen od polmera izhodne zenice; vendar pa razdalje slikovnih točk do osi ne bodo sorazmerne z ustreznimi razdaljami za točke predmeta. Ta aberacija se imenuje distorzija.
Ob prisotnosti takšne aberacije bo slika katere koli črte v ravnini predmeta, ki poteka skozi os, ravna črta, slika katere koli druge črte pa bo ukrivljena. Na sl. 3.6, predmet pa je prikazan v obliki mreže ravnih črt, vzporednih z osemi X in pri in se nahajajo na enaki razdalji drug od drugega. riž. 3.6. b ponazarja t.i sodčasto popačenje (E>0) in sl. 3.6. V - blazinasta distorzija (E<0 ).
riž. 3.6.
Prej je bilo navedeno, da od petih Seidelovih aberacij tri (sferična, koma in astigmatizem) motijo ostrino slike. Drugi dve (ukrivljenost polja in popačenje) spremenita njegov položaj in obliko. Na splošno je nemogoče zgraditi sistem, ki je brez vseh primarnih aberacij in aberacij višjega reda; zato moramo vedno iskati neko primerno kompromisno rešitev, ki upošteva njune relativne vrednosti. V nekaterih primerih je mogoče Seidelove aberacije znatno zmanjšati z aberacijami višjega reda. V drugih primerih je treba nekatere aberacije popolnoma uničiti, čeprav se pojavljajo druge vrste aberacij. Na primer, komo je treba v teleskopih popolnoma odpraviti, ker če bo prisotna, bo slika asimetrična in bodo vse natančne astronomske meritve položaja nesmiselne. . Po drugi strani pa prisotnost določene ukrivljenosti polja in popačenje je razmeroma neškodljivo, saj ga je mogoče odpraviti z ustreznimi izračuni.
optična aberacija kromatsko popačenje astigmatizma
→ Aberacija v astronomijiBeseda aberacija se nanaša na številne optične učinke, povezane z izkrivljanjem predmeta med opazovanjem. V tem članku bomo govorili o več vrstah aberacije, ki so najbolj pomembne za astronomska opazovanja.
Aberacija svetlobe v astronomiji je navidezni premik nebesnega telesa zaradi končne hitrosti svetlobe v kombinaciji z gibanjem opazovanega predmeta in opazovalca. Učinek aberacije vodi do dejstva, da navidezna smer do predmeta ne sovpada z geometrijsko smerjo do njega v istem trenutku.
Učinek je, da zaradi gibanja Zemlje okoli Sonca in časa, ki je potreben, da potuje svetloba, opazovalec vidi zvezdo na drugem mestu kot tam, kjer je. Če bi Zemlja mirovala ali če bi se svetloba širila v trenutku, potem ne bi bilo svetlobne aberacije. Zato pri določanju položaja zvezde na nebu s teleskopom ne smemo meriti kota, pod katerim je zvezda nagnjena, ampak ga nekoliko povečati v smeri gibanja Zemlje.
Učinek aberacije ni velik. Njegova največja vrednost je dosežena pod pogojem, da se zemlja giblje pravokotno na smer žarka. V tem primeru je odstopanje položaja zvezde le 20,4 sekunde, saj Zemlja v 1 sekundi časa prepotuje le 30 km, svetlobni žarek pa 300.000 km.
Obstaja tudi več vrst geometrijska aberacija. Sferična aberacija- aberacija leče ali objektiva, ki je sestavljena iz dejstva, da se širok snop monokromatske svetlobe, ki izhaja iz točke, ki leži na glavni optični osi leče, pri prehodu skozi lečo ne seka v eni, ampak v več točkah. ki se nahajajo na optični osi na različnih razdaljah od leče, zaradi česar je slika zamegljena. Posledično lahko točkovni predmet, kot je zvezda, vidimo kot majhno kroglico, pri čemer je velikost te kroglice enaka velikosti zvezde.
Ukrivljenost polja slike- aberacija, zaradi katere slika ravnega predmeta, pravokotna na optično os leče, leži na površini, ki je konkavna ali konveksna glede na lečo. Ta aberacija povzroči neenakomerno ostrino po slikovnem polju. Zato, ko je osrednji del slike ostro izostren, njegovi robovi ne bodo izostreni in slika bo zamegljena. Če prilagodite ostrino ob robovih slike, bo njen osrednji del zamegljen. Ta vrsta aberacije za astronomijo ni pomembna.
Tu je še nekaj vrst aberacije:
Uklonska aberacija nastane zaradi uklona svetlobe na diafragmi in okvirju fotografskega objektiva. Difrakcijska aberacija omejuje moč ločljivosti fotografskega objektiva. Zaradi te aberacije je najmanjša kotna razdalja med točkami, ki jih loči leča, omejena z lambda/D radiani, kjer je lambda valovna dolžina uporabljene svetlobe (optično območje običajno vključuje elektromagnetne valove z dolžino od 400 nm do 700 nm) , D je premer leče . Če pogledamo to formulo, postane jasno, kako pomemben je premer leče. Ta parameter je ključen za največje in najdražje teleskope. Jasno je tudi, da je teleskop, ki lahko vidi v rentgenskih žarkih, v primerjavi z običajnim optičnim teleskopom boljši. Dejstvo je, da je valovna dolžina rentgenskih žarkov 100-krat krajša od valovne dolžine svetlobe v optičnem območju. Zato je za takšne teleskope najmanjša zaznavna kotna razdalja 100-krat manjša kot za običajne optične teleskope z enakim premerom leče.
Študija aberacije je omogočila znatno izboljšavo astronomskih instrumentov. V sodobnih teleskopih so učinki aberacije minimalizirani, vendar je aberacija tista, ki omejuje zmogljivosti optičnih instrumentov.
Običajno se šteje za snop žarkov, ki izhaja iz točke na predmetu, ki se nahaja na optični osi. Sferična aberacija pa se pojavi tudi pri drugih snopih žarkov, ki izhajajo iz točk predmeta, ki so oddaljene od optične osi, vendar se v takih primerih obravnava kot sestavni del aberacij celotnega nagnjenega snopa žarkov. Še več, čeprav se ta aberacija imenuje sferične, ni značilen le za sferične površine.
Zaradi sferične aberacije ima cilindrični snop žarkov po lomu z lečo (v slikovnem prostoru) obliko ne stožca, temveč neke lijakaste figure, katere zunanja površina v bližini ozkega grla imenujemo jedka površina. V tem primeru ima slika točke obliko diska z neenakomerno porazdelitvijo osvetlitve, oblika kavstične krivulje pa omogoča presojo narave porazdelitve osvetlitve. Na splošno je razpršena slika, v prisotnosti sferične aberacije, sistem koncentričnih krogov s polmeri, sorazmernimi s tretjo potenco koordinat na vhodni (ali izstopni) zenici.
Izračunane vrednosti
Razdalja δs" vzdolž optične osi med izginjajočimi točkami ničelnega in skrajnega žarka imenujemo vzdolžna sferična aberacija.
Premer δ" Razpršilni krog (disk) je določen s formulo
- 2h 1 - premer sistemske luknje;
- a"- razdalja od sistema do slikovne točke;
- δs"- vzdolžna aberacija.
Za predmete, ki se nahajajo v neskončnosti
S kombiniranjem tako preprostih leč je mogoče sferično aberacijo znatno popraviti.
Zmanjšanje in popravek
V nekaterih primerih je mogoče majhno količino sferične aberacije tretjega reda popraviti z rahlim defokusiranjem leče. V tem primeru se slikovna ravnina premakne v ti “najboljša namestitvena letala”, ki se praviloma nahaja na sredini, med presečiščem aksialnih in skrajnih žarkov in ne sovpada z najožjo točko presečišča vseh žarkov širokega žarka (disk najmanjšega razprševanja). To neskladje je razloženo s porazdelitvijo svetlobne energije v disku z najmanjšim razprševanjem, ki tvori maksimume osvetlitve ne le v središču, ampak tudi na robu. To pomeni, da lahko rečemo, da je "disk" svetel obroč s središčno točko. Zato bo ločljivost optičnega sistema v ravnini, ki sovpada z diskom najmanjšega sipanja, nižja kljub nižji vrednosti prečne sferične aberacije. Primernost te metode je odvisna od velikosti sferične aberacije in narave porazdelitve osvetlitve v razpršilnem disku.
Strogo gledano je sferično aberacijo mogoče popolnoma popraviti samo za nekaj par ozkih območij in poleg tega le za določeni dve konjugirani točki. V praksi pa je popravek lahko povsem zadovoljiv tudi pri sistemih z dvema lečama.
Običajno se sferična aberacija odpravi za eno vrednost višine h 0, ki ustreza robu zenice sistema. V tem primeru se pričakuje največja vrednost preostale sferične aberacije na višini h e določi s preprosto formulo
Preostala sferična aberacija vodi do dejstva, da slika točke nikoli ne postane točka. Ostal bo disk, čeprav veliko manjše velikosti kot v primeru nepopravljene sferične aberacije.
Za zmanjšanje preostale sferične aberacije se pogosto uporablja izračunana "prekomerna korekcija" na robu zenice sistema, ki daje sferični aberaciji robnega območja pozitivno vrednost ( δs"> 0). Hkrati žarki prečkajo zenico na višini h e, sekajo še bližje žarišču in robni žarki, čeprav se zbližajo za žariščem, ne presegajo meja razpršilnega diska. Tako se velikost razpršilne plošče zmanjša, njena svetlost pa se poveča. To pomeni, da se izboljšajo podrobnosti in kontrast slike. Vendar pa imajo leče s "prekomerno popravljeno" sferično aberacijo zaradi posebnosti porazdelitve osvetlitve v razpršilnem disku pogosto "dvojno" zamegljenost zunaj območja ostrenja.
V nekaterih primerih je dovoljen pomemben "ponovni popravek". Na primer, zgodnji »Planarji« iz Carl Zeiss Jena so imeli pozitivno vrednost sferične aberacije ( δs"> 0), tako za robno kot za srednjo cono zenice. Ta rešitev nekoliko zmanjša kontrast pri polni zaslonki, vendar opazno poveča ločljivost pri majhni zaslonki.
Opombe
Literatura
- Begunov B. N. Geometrična optika, Založba Moskovske državne univerze, 1966.
- Volosov D.S., Fotografska optika. M., "Iskustvo", 1971.
- Zakaznov N.P. et al., Teorija optični sistemi, M., "Strojništvo", 1992.
- Landsberg G. S. Optika. M., FIZMATLIT, 2003.
- Churilovsky V. N. Teorija optičnih instrumentov, Leningrad, "Strojna gradnja", 1966.
- Smith, Warren J. Moderni optični inženiring, McGraw-Hill, 2000.
Fundacija Wikimedia. 2010.
Fizična enciklopedija
Ena od vrst aberacij optičnih sistemov (glej Aberacije optičnih sistemov); se kaže v neusklajenosti žarišč svetlobnih žarkov, ki prehajajo skozi osno simetrični optični sistem (leča (glej leča), leča) na različnih razdaljah od ... Velika sovjetska enciklopedija
Popačenje slike v optičnih sistemih zaradi dejstva, da svetlobni žarki iz točkovnega vira, ki se nahaja na optični osi, niso zbrani v eni točki z žarki, ki prehajajo skozi dele sistema, ki so oddaljeni od osi. * * * SFERIČNO… … enciklopedični slovar
sferična aberacija- sferinė aberacija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. sferična aberacija vok. sphärische Aberacija, f rus. sferična aberacija, f pranc. aberacija de spéricité, f; aberration phérique, f … Fizikos terminų žodynas
SFERIČNA ABERACIJA- Glej aberacijo, sferično ... Slovar v psihologiji
sferična aberacija- nastane zaradi neusklajenosti žarišč svetlobnih žarkov, ki prehajajo na različnih razdaljah od optične osi sistema, kar vodi do podobe točke v obliki kroga različne osvetlitve. Glej tudi: Aberacija, kromatska aberacija ... Enciklopedični slovar metalurgije
Ena od aberacij optičnih sistemov, ki nastane zaradi neusklajenosti žarišč svetlobnih žarkov, ki prehajajo skozi osno simetrično optično lečo. sistem (leča, objektiv) na različnih oddaljenostih od optične osi tega sistema. Kaže se v tem, da slika... ... Veliki enciklopedični politehnični slovar
Optično popačenje slike sistemov, zaradi dejstva, da svetlobni žarki iz točkovnega vira, ki se nahaja na optičnem osi se ne zbirajo na eni točki z žarki, ki gredo skozi dele sistema, ki so oddaljeni od osi ... Naravoslovje. enciklopedični slovar
