АБЕРРАЦИИ - общее название погрешностей изображения, образуемого реальными объективами.

Хотя любая собирательная линза дает действительное изображение и, следовательно, может служить объективом, попытка использовать простую линзу в качестве фотографического объектива приводит к неудовлетворительному качеству изображения: недостаточной общей резкости в центре поля, переходящей к краям в полную нерезкость, возникновению цветной каймы на границах участков большой яркости и, наконец, к искривлению прямых линий, расположенных на краях поля изображения.

Сущность аберраций заключается в том, что лучи, вышедшие из одной точки, пройдя через линзу, не собираются снова в одной точке. Чтобы понять, как возникают аберрации, следует помнить, что в образовании изображения каждой точки предметного пространства участвуют не отдельные лучи, а целый пучок лучей, заполняющих зрачок объектива, и, чтобы изображение точки представляло также точку, необходимо, чтобы все лучи, вышедшие из линзы, пересекались между собой в одной общей вершине, т. е. такой пучок должен быть совершенно симметричным и представлять собой конус с острой вершиной, или, как принято говорить, пучок должен оставаться гомоцентрическим.

Между тем, если рассматривать продольные сечения пучка, проведенные в разных направлениях, оказывается, что лучи, в том или другом сечении, проходят через различные участки объектива и, встречая различную кривизну поверхности линз, отклоняются в неодинаковой степени и уже не могут собраться в одной общей вершине. Кроме того, вследствие различного преломления лучей того или другого цвета они вступают в линзу вместе в виде общего луча белого света, а выходят из линзы с неодинаковым отклонением для разных цветов и пересекаются в разном удалении от линзы.

Все эти отклонения сравнительно невелики, и потому изображение, образуемое простой линзой, кажется удовлетворительным; такие линзы употреблялись как для рисования, так и для фотографирования, однако современная оптотехника имеет возможность рассчитывать и строить объективы, почти свободные от аберраций.

Главнейшими аберрациями простой линзы являются:

• сферическая аберрация, или отверстная ошибка. Она зависит от формы линзы и ее относительного отверстия и ухудшает качество изображения точки, лежащей на главной оптической оси линзы. Это ошибка симметричная;
• кома - типичная несимметричная ошибка Ее можно рассматривать как сферическую аберрацию для внеосевой точки;
• астигматизм - вызывает уменьшение резкости изображения точек, лежащих в стороне от оси линзы и приводит к кривизне поля изображения;
• дисторсия - изменение масштаба изображения с удалением от центра поля к его краям, вследствие чего прямые линии изображаются искривленными;
• хроматическая аберрация выражается обычно в виде цветной каймы, окружающей переходы черно-белых участков изображения.

Первые четыре аберрации принято называть монохроматическими аберрациями в противоположность пятой - хроматической аберрации.

Практически все аберрации действуют совместно, но для их изучения и наглядного описания методов устранения принято рассматривать каждую аберрацию в отдельности.

Даже в очень совершенном объективе не могут быть устранены полностью все аберрации, в них остаются так называемые остаточные аберрации, совокупность которых характеризует состояние коррекции объектива и определяет качество образуемого объективом изображения.

Название аберрации происходит от латинского глагола aberгаге, что означает отклоняться, заблуждаться.

Задача расчета объектива состоит в том, чтобы, во-первых, уменьшить аберрации по абсолютной величине за счет выбора такой формы поверхности отдельных линз, при которой аберрации имеют минимальное возможное значение; во-вторых, в том, чтобы аберрации, вносимые разными линзами, были противоположны по знаку, т. е. аберрации одних линз уничтожались по возможности противоположными аберрациями других линз.

• Вперед