Геометрическая аберрация

Опубликовано 25.06.2010 Ведущая Ольга Резникова

Искажение изображения, вызванное недостатками оптической системы, называется аберрацией. Аберрации оптических систем бывают физические и геометрические. Геометрическая аберрация бывает нескольких типов: сферическая, кома, астигматизм и дисторсия. Сферическая аберрация - это когда дальние от оси лучи пересекаются после прохождения линзы ближе к ней, чем ближние к оси. Она зависит от кривизны поверхностей и оптической силы линзы. Поэтому применение оптических стёкол с высокими показателями преломления позволяют уменьшить сферическую аберрацию. Следующий тип аберрации - кома, которая возникает, когда лучи образуют с осью небольшой угол. Различием в фокусных расстояниях для лучей пучка, проходящих через разные зоны линзы обусловлено разное поперечное увеличение. Поэтому изображение точки несколько напоминает комету с хвостом вследствие смещенных в сторону от фокуса изображений, сформированных периферийными зонами линзы. Отсюда произошло название этого вида аберрации. Еще один тип аберрации - астигматизм. Лучи от точки, падающие на линзу в разных плоскостях, проходящих через ось системы, формируют изображения на разных расстояниях от центра линзы. Изображение точки получается либо в виде горизонтального отрезка, либо в виде вертикального отрезка, либо в виде пятна эллиптической формы в зависимости от расстояния до линзы. Когда лучи, посылаемые предметом в систему, составляют большие углы с ее оптической осью, то изображение, даваемое даже узкими пучками лучей, может обнаруживать еще один вид искажения. Оно обусловлено тем, что увеличение такой системы при больших углах зависит от угла между осями пучка и системы и, следовательно, меняется от центра изображения к периферии. Этот вид аберрации носит название дисторсии и ведет к тому, что изображения оказываются не подобными предмету. Типичные виды дисторсии - подушкообразная и бочкообразная, где объектом является квадрат. Дисторсия обычно не очень вредит наблюдению, но становится очень опасной в объективах для аэрофотосъемки.