ლინზების სფერული აბერაცია განპირობებულია იმით, რომ. ლინზების აბერაციები. სფერული აბერაციის აღმოფხვრა

და ასტიგმატიზმი). არსებობს მესამე, მეხუთე და უმაღლესი რიგის სფერული აბერაციები.

ენციკლოპედიური YouTube

1 / 5

მანძილი δs"ოპტიკური ღერძის გასწვრივ ნულოვანი და უკიდურესი სხივების გაქრობის წერტილებს შორის ეწოდება გრძივი სფერული აბერაცია.

დიამეტრი δ" გაფანტვის წრე (დისკი) განისაზღვრება ფორმულით

δ ′ = 2 სთ 1 δ s ′ a ′ (\displaystyle (\delta")=(\frac (2h_(1)\delta s")(a"))),

2თ 1 - სისტემის ხვრელის დიამეტრი;
ა"- მანძილი სისტემიდან გამოსახულების წერტილამდე;
δs"- გრძივი აბერაცია.

უსასრულობაში მდებარე ობიექტებისთვის

A ′ = f ′ (\displaystyle (a")=(f")),

გრძივი სფერული აბერაციის დამახასიათებელი მრუდის ასაგებად, გრძივი სფერული აბერაცია გამოსახულია აბსცისის ღერძის გასწვრივ. δs",ხოლო ორდინატთა ღერძის გასწვრივ - სხივების სიმაღლეები შესასვლელ მოსწავლეზე თ. განივი აბერაციისთვის მსგავსი მრუდის ასაგებად, გამოსახულების სივრცეში დიაფრაგმის კუთხეების ტანგენტები გამოსახულია x-ღერძის გასწვრივ, ხოლო გაფანტული წრეების რადიუსი გამოსახულია ორდინატთა ღერძის გასწვრივ. δg"

ასეთის შერწყმა მარტივი ლინზებისფერული აბერაცია შეიძლება მნიშვნელოვნად გამოსწორდეს.

შემცირება და კორექტირება

ზოგიერთ შემთხვევაში, მესამე რიგის სფერული აბერაციის მცირე რაოდენობა შეიძლება გამოსწორდეს ლინზის ოდნავ დეფოკუსირებით. ამ შემთხვევაში გამოსახულების სიბრტყე გადადის ე.წ "საუკეთესო სამონტაჟო თვითმფრინავები"მდებარეობს, როგორც წესი, შუაში, ღერძული და უკიდურესი სხივების კვეთას შორის და არ ემთხვევა ფართო სხივის ყველა სხივის გადაკვეთის ვიწრო წერტილს (მინიმალური გაფანტვის დისკი). ეს შეუსაბამობა აიხსნება სინათლის ენერგიის განაწილებით დისკზე ყველაზე ნაკლებად გაფანტული, რაც ქმნის განათების მაქსიმუმს არა მხოლოდ ცენტრში, არამედ კიდეზე. ანუ, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ "დისკი" არის ნათელი რგოლი ცენტრალური წერტილით. ამიტომ, ნებართვა ოპტიკური სისტემა, სიბრტყეში, რომელიც ემთხვევა ყველაზე მცირე გაფანტვის დისკს, იქნება უფრო დაბალი, მიუხედავად განივი სფერული აბერაციის დაბალი მნიშვნელობისა. ამ მეთოდის ვარგისიანობა დამოკიდებულია სფერული აბერაციის სიდიდესა და გაფანტვის დისკზე განათების განაწილების ბუნებაზე.

სფერული აბერაციის გამოსწორება საკმაოდ წარმატებით შეიძლება დადებითი და უარყოფითი ლინზების კომბინაციით. უფრო მეტიც, თუ ლინზები ერთმანეთს არ ეკვრის, მაშინ, კომპონენტების ზედაპირის გამრუდების გარდა, სფერული აბერაციის სიდიდეზე გავლენას მოახდენს ჰაერის უფსკრულიც (თუნდაც ამ ჰაერის უფსკრულის შემზღუდავი ზედაპირები აქვთ იგივე გამრუდება). ამ კორექტირების მეთოდით, ჩვეულებრივ, ქრომატული აბერაციების კორექტირება ხდება.

მკაცრად რომ ვთქვათ, სფერული აბერაციის სრულად გამოსწორება შესაძლებელია მხოლოდ რამდენიმე წყვილი ვიწრო ზონისთვის და, უფრო მეტიც, მხოლოდ გარკვეული ორი კონიუგირებული წერტილისთვის. თუმცა, პრაქტიკაში კორექტირება შეიძლება საკმაოდ დამაკმაყოფილებელი იყოს ორლინზიანი სისტემებისთვისაც კი.

როგორც წესი, სფერული აბერაცია აღმოფხვრილია ერთი სიმაღლის მნიშვნელობისთვის თ 0, რომელიც შეესაბამება სისტემის მოსწავლეს კიდეს. ამ შემთხვევაში ნარჩენი სფერული აბერაციის უმაღლესი მნიშვნელობა მოსალოდნელია სიმაღლეზე თ e განისაზღვრება მარტივი ფორმულით
h e h 0 = 0.707 (\displaystyle (\frac (h_(e))(h_(0)))=(0.707))

ჩვეულებრივ განიხილება სხივების სხივი, რომელიც გამოდის ობიექტის წერტილიდან ოპტიკურ ღერძზე. თუმცა, სფერული აბერაცია ასევე ხდება სხივების სხვა სხივებისთვის, რომლებიც გამოდიან ოპტიკური ღერძიდან დაშორებული ობიექტის წერტილებიდან, მაგრამ ასეთ შემთხვევებში იგი განიხილება, როგორც სხივების მთელი დახრილი სხივის აბერაციების განუყოფელი ნაწილი. უფრო მეტიც, თუმცა ეს აბერაცია ე.წ სფერული, დამახასიათებელია არა მხოლოდ სფერული ზედაპირებისთვის.

სფერული აბერაციის შედეგად, სხივების ცილინდრული სხივი, ლინზის მიერ რეფრაქციის შემდეგ (გამოსახულების სივრცეში), იღებს არა კონუსის, არამედ ძაბრის ფორმის ფიგურას. გარე ზედაპირირომელსაც ბოსტნის მახლობლად კაუსტიკური ზედაპირი ეწოდება. ამ შემთხვევაში, წერტილის გამოსახულებას აქვს დისკის ფორმა არაერთგვაროვანი განათების განაწილებით, ხოლო კაუსტიკური მრუდის ფორმა საშუალებას იძლევა განვსაჯოთ განათების განაწილების ბუნება. ზოგადად, გაფანტული ფიგურა, სფერული აბერაციის არსებობისას, არის კონცენტრული წრეების სისტემა, რადიუსით პროპორციული კოორდინატების მესამე სიმძლავრის შესავალი (ან გასასვლელი) მოსწავლეზე.

გამოთვლილი მნიშვნელობები

დიამეტრი δ" გაფანტვის წრე (დისკი) განისაზღვრება ფორმულით

2თ 1 - სისტემის ხვრელის დიამეტრი;
ა"- მანძილი სისტემიდან გამოსახულების წერტილამდე;
δs"- გრძივი აბერაცია.

უსასრულობაში მდებარე ობიექტებისთვის

ასეთი მარტივი ლინზების კომბინაციით, სფერული აბერაცია შეიძლება მნიშვნელოვნად გამოსწორდეს.

შემცირება და კორექტირება

ზოგიერთ შემთხვევაში, მესამე რიგის სფერული აბერაციის მცირე რაოდენობა შეიძლება გამოსწორდეს ლინზის ოდნავ დეფოკუსირებით. ამ შემთხვევაში გამოსახულების სიბრტყე გადადის ე.წ "საუკეთესო სამონტაჟო თვითმფრინავები"მდებარეობს, როგორც წესი, შუაში, ღერძული და უკიდურესი სხივების კვეთას შორის და არ ემთხვევა ფართო სხივის ყველა სხივის გადაკვეთის ვიწრო წერტილს (მინიმალური გაფანტვის დისკი). ეს შეუსაბამობა აიხსნება სინათლის ენერგიის განაწილებით დისკზე ყველაზე ნაკლებად გაფანტული, რაც ქმნის განათების მაქსიმუმს არა მხოლოდ ცენტრში, არამედ კიდეზე. ანუ, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ "დისკი" არის ნათელი რგოლი ცენტრალური წერტილით. ამრიგად, ოპტიკური სისტემის გარჩევადობა სიბრტყეში, რომელიც ემთხვევა ყველაზე მცირე გაფანტვის დისკს, უფრო დაბალი იქნება, განივი სფერული აბერაციის დაბალი მნიშვნელობის მიუხედავად. ამ მეთოდის ვარგისიანობა დამოკიდებულია სფერული აბერაციის სიდიდესა და გაფანტვის დისკზე განათების განაწილების ბუნებაზე.

ნარჩენი სფერული აბერაცია იწვევს იმ ფაქტს, რომ წერტილის გამოსახულება არასოდეს ხდება წერტილი. ის დარჩება დისკად, თუმცა გაცილებით მცირე ზომის, ვიდრე შეუსწორებელი სფერული აბერაციის შემთხვევაში.

ნარჩენი სფერული აბერაციის შესამცირებლად, გამოთვლილი „ზედმეტ კორექტირება“ ხშირად გამოიყენება სისტემის გუგის კიდეზე, რაც კიდეის ზონას სფერულ აბერაციას აძლევს დადებით მნიშვნელობას ( δs"> 0). ამავე დროს, სხივები კვეთს მოსწავლეს სიმაღლეზე თე, იკვეთება კიდევ უფრო ახლოს ფოკუსურ წერტილთან და კიდეების სხივები, თუმცა ისინი ხვდებიან ფოკუსური წერტილის უკან, არ სცილდებიან გაფანტული დისკის საზღვრებს. ამრიგად, გაფანტული დისკის ზომა მცირდება და მისი სიკაშკაშე იზრდება. ანუ უმჯობესდება გამოსახულების დეტალიც და კონტრასტიც. თუმცა, გაფანტულ დისკზე განათების განაწილების თავისებურებების გამო, ლინზებს, რომლებსაც აქვთ „ზედმეტად კორექტირებული“ სფერული აბერაცია, ხშირად აქვთ „ორმაგი“ დაბინდვა ფოკუსის არეალის გარეთ.

ზოგიერთ შემთხვევაში დასაშვებია მნიშვნელოვანი „ხელახალი კორექტირება“. მაგალითად, კარლ ზეის იენას ადრეულ „პლანარებს“ ჰქონდათ დადებითი სფერული აბერაციის მნიშვნელობა ( δs"> 0), როგორც მოსწავლის ზღვრული, ისე შუა ზონებისთვის. ეს ხსნარი ოდნავ ამცირებს კონტრასტს სრული დიაფრაგმის დროს, მაგრამ შესამჩნევად ზრდის გარჩევადობას მცირე დიაფრაგმების დროს.

შენიშვნები

ლიტერატურა

ბეგუნოვი B.N. გეომეტრიული ოპტიკა, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის გამომცემლობა, 1966 წ.
ვოლოსოვი D.S., ფოტოგრაფიული ოპტიკა. მ., „ისკუსსტვო“, 1971 წ.
ზაკაზნოვი ნ.პ. და სხვ., ოპტიკური სისტემების თეორია, მ., „მანქანების მშენებლობა“, 1992 წ.
Landsberg G. S. Optics. მ., FIZMATLIT, 2003 წ.
ჩურილოვსკი V.N. ოპტიკური ინსტრუმენტების თეორია, ლენინგრადი, "მანქანების მშენებლობა", 1966 წ.
სმიტი, Warren J. თანამედროვე ოპტიკური ინჟინერია, McGraw-Hill, 2000 წ.

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

ფიზიკური ენციკლოპედია

ოპტიკური სისტემების აბერაციების ერთ-ერთი სახეობა (იხ. ოპტიკური სისტემების აბერაციები); ვლინდება ფოკუსების შეუსაბამობაში სინათლის სხივებისთვის, რომლებიც გადიან ღერძულ-სიმეტრიულ ოპტიკურ სისტემაში (ლინზა (იხილეთ ობიექტივი), ობიექტივი) სხვადასხვა მანძილზე ... დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია

გამოსახულების დამახინჯება ოპტიკურ სისტემებში იმის გამო, რომ სინათლის სხივები ოპტიკურ ღერძზე მდებარე წერტილის წყაროდან არ გროვდება ერთ წერტილში სხივებით, რომლებიც გადის სისტემის ღერძიდან დაშორებულ ნაწილებში. * * * სფერული…… ენციკლოპედიური ლექსიკონი

სფერული აბერაცია- sferinė aberacija statusas T sritis fizika atitikmenys: ინგლ. სფერული აბერაცია vok. sphärische Aberration, f rus. სფერული აბერაცია, f pranc. aberration de spéricité, f; აბერაცია სფერული, ვ … ფიზიკურ ტერმინალში

სფერული აბერაცია- იხილეთ აბერაცია, სფერული... ლექსიკონიფსიქოლოგიაში

სფერული აბერაცია- გამოწვეულია სინათლის სხივების კერების შეუსაბამობით, რომელიც გადის სისტემის ოპტიკური ღერძიდან სხვადასხვა მანძილზე, რაც იწვევს წერტილის გამოსახულებას სხვადასხვა განათების წრის სახით. ასევე იხილეთ: აბერაციის ქრომატული აბერაცია ... მეტალურგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ოპტიკური სისტემების ერთ-ერთი აბერაცია, რომელიც გამოწვეულია ღერძის სიმეტრიულ ოპტიკურ ლინზაში გამავალი სინათლის სხივების ფოკუსების შეუსაბამობით. სისტემა (ლინზა, ობიექტი) ამ სისტემის ოპტიკური ღერძიდან სხვადასხვა მანძილზე. ეს გამოიხატება იმაში, რომ გამოსახულება... ... დიდი ენციკლოპედიური პოლიტექნიკური ლექსიკონი

გამოსახულების დამახინჯება ოპტიკაში სისტემები, იმის გამო, რომ სინათლის სხივები ოპტიკაზე მდებარე წერტილის წყაროდან ღერძები არ იკრიბება ერთ წერტილში სხივებით, რომლებიც გადის სისტემის ღერძიდან დაშორებულ ნაწილებში... ბუნებისმეტყველება. ენციკლოპედიური ლექსიკონი

განვიხილოთ წერტილის გამოსახულება, რომელიც მდებარეობს ოპტიკურ ღერძზე, რომელიც მოცემულია ოპტიკური სისტემის მიერ. ვინაიდან ოპტიკურ სისტემას აქვს წრიული სიმეტრია ოპტიკურ ღერძთან მიმართებაში, საკმარისია შემოვიფარგლოთ მერიდიონალურ სიბრტყეში მდებარე სხივების არჩევით. ნახ. 113 გვიჩვენებს დადებითი ერთი ლინზისთვის დამახასიათებელ სხივის გზას. თანამდებობა

ბრინჯი. 113. სფერული აბერაციაპოზიტიური დამოკიდებულება

ბრინჯი. 114. სფერული აბერაცია ღერძიდან გამოსული წერტილისთვის

ობიექტის A წერტილის იდეალური გამოსახულება განისაზღვრება პარაქსიალური სხივით, რომელიც კვეთს ოპტიკურ ღერძს ბოლო ზედაპირიდან დაშორებით. სხივები, რომლებიც ქმნიან სასრულ კუთხეებს ოპტიკური ღერძით, არ აღწევს გამოსახულების იდეალურ წერტილს. ერთი დადებითი ლინზისთვის, რაც უფრო დიდია კუთხის აბსოლუტური მნიშვნელობა, მით უფრო ახლოს კვეთს სხივი ოპტიკურ ღერძს. ეს განსხვავებულებით აიხსნება ოპტიკური სიმძლავრელინზები მასში სხვადასხვა ზონები, რომელიც იზრდება ოპტიკური ღერძიდან დაშორებით.

სხივების ამომავალი სხივის ჰომოცენტრულობის ეს დარღვევა შეიძლება ხასიათდებოდეს პარაქსიალური სხივების გრძივი სეგმენტების სხვაობით და სასრულ სიმაღლეებზე შესასვლელი გუგის სიბრტყით გამავალი სხივებისთვის: ამ განსხვავებას ეწოდება გრძივი სფერული აბერაცია.

სისტემაში სფერული აბერაციის არსებობა მივყავართ იმ ფაქტს, რომ იდეალური გამოსახულების სიბრტყეში წერტილის მკვეთრი გამოსახულების ნაცვლად, მიიღება გაფანტული წრე, რომლის დიამეტრი უდრის სიგრძის მნიშვნელობას სფერული აბერაცია მიმართებით

და ეწოდება განივი სფერული აბერაცია.

უნდა აღინიშნოს, რომ სფერული აბერაციით სიმეტრია შენარჩუნებულია სისტემიდან გამომავალ სხივების სხივში. სხვა მონოქრომატული აბერაციებისგან განსხვავებით, სფერული აბერაცია ხდება ოპტიკური სისტემის ველის ყველა წერტილში, ხოლო ღერძიდან მოშორებული წერტილებისთვის სხვა აბერაციების არარსებობის შემთხვევაში, სისტემიდან გამომავალი სხივების სხივი დარჩება სიმეტრიული მთავარ სხივთან მიმართებაში (ნახ. 114).

სფერული აბერაციის სავარაუდო მნიშვნელობა შეიძლება განისაზღვროს მესამე რიგის აბერაციის ფორმულების გამოყენებით

სასრულ მანძილზე მდებარე ობიექტისთვის, როგორც ჩანს ნახ. 113,

მესამე რიგის აბერაციების თეორიის მოქმედების ფარგლებში შეიძლება მივიღოთ

თუ რამე ნორმალიზების პირობების მიხედვით დავდებთ, მივიღებთ

შემდეგ, ფორმულის გამოყენებით (253), აღმოვაჩენთ, რომ მესამე რიგის განივი სფერული აბერაცია სასრულ მანძილზე მდებარე ობიექტის წერტილისთვის არის

შესაბამისად, მესამე რიგის გრძივი სფერული აბერაციებისთვის, (262) და (263) მიხედვით, მივიღებთ

ფორმულები (263) და (264) ასევე მოქმედებს უსასრულობაში მდებარე ობიექტის შემთხვევაში, თუ გამოითვლება ნორმალიზების პირობებში (256), ანუ რეალურ ფოკუსურ მანძილზე.

ოპტიკური სისტემების აბერაციის გაანგარიშების პრაქტიკაში, მესამე რიგის სფერული აბერაციის გაანგარიშებისას, მოსახერხებელია გამოიყენოთ ფორმულები, რომლებიც შეიცავს სხივის კოორდინატს შესასვლელ მოსწავლეზე. შემდეგ, (257) და (262) მიხედვით ვიღებთ:

თუ გამოითვლება ნორმალიზების პირობებში (256).

ნორმალიზაციის პირობებისთვის (258), ანუ შემცირებული სისტემისთვის, (259) და (262) მიხედვით გვექნება:

ზემოაღნიშნული ფორმულებიდან გამომდინარეობს, რომ მესამე რიგის მოცემული სფერული აბერაციისთვის, მით მეტია სხივის კოორდინატი შესასვლელი მოსწავლეზე.

ვინაიდან სფერული აბერაცია არის ველის ყველა წერტილისთვის, ოპტიკური სისტემის აბერაციის კორექციისას, პირველადი ყურადღება ექცევა სფერული აბერაციის გამოსწორებას. უმარტივესი ოპტიკური სისტემა სფერული ზედაპირებით, რომელშიც სფერული აბერაცია შეიძლება შემცირდეს, არის დადებითი და უარყოფითი ლინზების კომბინაცია. როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი ლინზებისთვის, ექსტრემალური ზონები უფრო ძლიერად არღვევენ სხივებს, ვიდრე ღერძთან ახლოს მდებარე ზონები (სურ. 115). ნეგატიურ ლინზას აქვს დადებითი სფერული აბერაცია. მაშასადამე, უარყოფითი სფერული აბერაციის მქონე დადებითი ლინზის გაერთიანება უარყოფით ლინზებთან წარმოქმნის სფერული აბერაციის კორექტირებულ სისტემას. სამწუხაროდ, სფერული აბერაციის გამოსწორება შესაძლებელია მხოლოდ ზოგიერთი სხივისთვის, მაგრამ მისი სრულად გამოსწორება შეუძლებელია მთელი შესასვლელი მოსწავლეში.

ბრინჯი. 115. უარყოფითი ლინზის სფერული აბერაცია

ამრიგად, ნებისმიერ ოპტიკურ სისტემას ყოველთვის აქვს ნარჩენი სფერული აბერაცია. ოპტიკური სისტემის ნარჩენი აბერაციები ჩვეულებრივ წარმოდგენილია ცხრილის სახით და ილუსტრირებულია გრაფიკებით. ოპტიკურ ღერძზე მდებარე ობიექტის წერტილისთვის წარმოდგენილია გრძივი და განივი სფერული აბერაციების გრაფიკები, რომლებიც წარმოდგენილია კოორდინატების ფუნქციების სახით, ან

გრძივი და შესაბამისი განივი სფერული აბერაციის მრუდები ნაჩვენებია ნახ. 116. გრაფიკები ნახ. 116, და შეესაბამება ოპტიკურ სისტემას არაკორექტირებული სფერული აბერაციით. თუ ასეთი სისტემისთვის მისი სფერული აბერაცია განისაზღვრება მხოლოდ მესამე რიგის აბერაციებით, მაშინ ფორმულის მიხედვით (264) გრძივი სფერული აბერაციის მრუდი აქვს კვადრატული პარაბოლას, ხოლო განივი აბერაციის მრუდს აქვს კუბური პარაბოლის ფორმა. გრაფიკები ნახ. 116, b შეესაბამება ოპტიკურ სისტემას, რომელშიც სფერული აბერაცია შესწორებულია შესასვლელი გუგის კიდეზე გამავალი სხივისთვის და გრაფიკები ნახ. 116, in - ოპტიკური სისტემა გადამისამართებული სფერული აბერაციით. სფერული აბერაციის კორექტირება ან კორექტირება შესაძლებელია, მაგალითად, დადებითი და უარყოფითი ლინზების კომბინაციით.

განივი სფერული აბერაცია ახასიათებს დისპერსიის წრეს, რომელიც მიიღება წერტილის იდეალური გამოსახულების ნაცვლად. მოცემული ოპტიკური სისტემისთვის სკატერის წრის დიამეტრი დამოკიდებულია გამოსახულების სიბრტყის არჩევანზე. თუ ეს სიბრტყე იდეალური გამოსახულების სიბრტყესთან შედარებით (გაუსის სიბრტყე) გადაინაცვლებს ოდენობით (ნახ. 117, ა), მაშინ გადაადგილებულ სიბრტყეში მივიღებთ განივი აბერაციას, რომელიც ასოცირდება განივი აბერაციასთან გაუსის სიბრტყეში დამოკიდებულებით.

ფორმულაში (266), ტერმინი განივი სფერული აბერაციის გრაფიკზე გამოსახული კოორდინატებში არის სწორი ხაზი, რომელიც გადის საწყისზე. ზე

ბრინჯი. 116. გრძივი და განივი სფერული აბერაციების გრაფიკული გამოსახულება

ფოტო ლინზების აბერაციები არის ბოლო, რაზეც დამწყებმა ფოტოგრაფმა უნდა იფიქროს. ისინი აბსოლუტურად არ იმოქმედებენ თქვენი ფოტოების მხატვრულ ღირებულებაზე და მათი გავლენა ფოტოების ტექნიკურ ხარისხზე უმნიშვნელოა. თუმცა, თუ არ იცით, რა უნდა გააკეთოთ თქვენს დროს, ამ სტატიის წაკითხვა დაგეხმარებათ გაიგოთ ოპტიკური აბერაციების მრავალფეროვნება და მათთან გამკლავების მეთოდები, რაც, რა თქმა უნდა, ფასდაუდებელია ნამდვილი ფოტოერუდიტისთვის.

ოპტიკური სისტემის აბერაციები (ჩვენს შემთხვევაში, ფოტოგრაფიული ლინზა) არის გამოსახულების ხარვეზები, რომლებიც გამოწვეულია სინათლის სხივების გადახრით იმ გზიდან, რომელიც უნდა გაჰყვეს იდეალურ (აბსოლუტურ) ოპტიკურ სისტემაში.

ნებისმიერი წერტილიდან გამოსული სინათლე, რომელიც გადის იდეალურ ლინზაში, წარმოქმნის უსასრულობას პატარა წერტილიმატრიცის ან ფილმის სიბრტყეზე. სინამდვილეში ეს, ბუნებრივია, არ ხდება და წერტილი ე.წ. გაფანტული ადგილი, მაგრამ ოპტიკური ინჟინრები, რომლებიც ქმნიან ლინზებს, ცდილობენ რაც შეიძლება ახლოს მიუახლოვდნენ იდეალს.

განასხვავებენ მონოქრომატულ აბერაციებს, რომლებიც თანაბრად არის თანდაყოლილი ნებისმიერი ტალღის სიგრძის სინათლის სხივებს და ქრომატულ აბერაციებს შორის, რომლებიც დამოკიდებულია ტალღის სიგრძეზე, ე.ი. ფერიდან.

კომატური აბერაცია ან კომა ჩნდება, როდესაც სინათლის სხივები გადის ლინზაში ოპტიკური ღერძის დახრილობით. შედეგად, ჩარჩოს კიდეებზე წერტილოვანი სინათლის წყაროების გამოსახულება იძენს წვეთი ფორმის (ან, მძიმე შემთხვევებში, კომეტის ფორმის) ფორმის ასიმეტრიულ ლაქებს.

კომატური აბერაცია.

კომა შეიძლება შესამჩნევი იყოს კადრის კიდეებზე ფართო ღია დიაფრაგმით გადაღებისას. მას შემდეგ, რაც გაჩერება ამცირებს სხივების რაოდენობას, რომელიც გადის ლინზის კიდეზე, ის ამცირებს კომატურ აბერაციებს.

სტრუქტურულად, კომას განიხილავენ ისევე, როგორც სფერულ აბერაციებს.

ასტიგმატიზმი

ასტიგმატიზმი გამოიხატება იმაში, რომ დახრილი (ლინზის ოპტიკური ღერძის პარალელურად არა) სინათლის სხივისთვის მერიდიონალურ სიბრტყეში დევს სხივები, ე.ი. ფოკუსირებულია თვითმფრინავი, რომელსაც ეკუთვნის ოპტიკური ღერძი დიდი გზითსაგიტალურ სიბრტყეში მოქცეული სხივებისგან, რომელიც პერპენდიკულარულია მერიდიალური სიბრტყის მიმართ. ეს საბოლოოდ იწვევს ბუნდოვანი ლაქის ასიმეტრიულ გაჭიმვას. ასტიგმატიზმი შესამჩნევია გამოსახულების კიდეებზე, მაგრამ არა ცენტრში.

ასტიგმატიზმი ძნელი გასაგებია, ამიტომ ვეცდები მისი ილუსტრირებას მარტივი მაგალითი. თუ წარმოვიდგენთ, რომ წერილის გამოსახულება ამდებარეობს ჩარჩოს ზედა ნაწილში, შემდეგ ლინზების ასტიგმატიზმით ასე გამოიყურება:


მერიდიალური ფოკუსი.	საგიტალური ფოკუსი.

როდესაც ვცდილობთ კომპრომისის მიღწევას, ჩვენ ვიღებთ საყოველთაოდ ბუნდოვან სურათს.	ორიგინალური სურათი ასტიგმატიზმის გარეშე.

მერიდიონალურ და საგიტალურ კერებს შორის ასტიგმატური სხვაობის გამოსასწორებლად საჭიროა მინიმუმ სამი ელემენტი (ჩვეულებრივ ორი ამოზნექილი და ერთი ჩაზნექილი).

აშკარა ასტიგმატიზმი თანამედროვე ლინზებში, როგორც წესი, მიუთითებს იმაზე, რომ ერთი ან მეტი ელემენტი არ არის პარალელური, რაც აშკარა დეფექტია.

გამოსახულების ველის გამრუდებაში ვგულისხმობთ მრავალი ლინზისთვის დამახასიათებელ ფენომენს, რომელშიც მკვეთრი გამოსახულებაა ბინაობიექტი ფოკუსირებულია ლინზების მიერ არა სიბრტყეზე, არამედ ზოგიერთ მოხრილ ზედაპირზე. მაგალითად, ბევრი ფართო კუთხის ლინზებივლინდება გამოსახულების ველის გამოხატული გამრუდება, რის შედეგადაც კადრის კიდეები, როგორც ჩანს, უფრო ახლოს არის ფოკუსირებული დამკვირვებელთან, ვიდრე ცენტრთან. ტელეფოტო ლინზებით, გამოსახულების ველის გამრუდება ჩვეულებრივ სუსტად არის გამოხატული, მაგრამ მაკრო ლინზებით ის თითქმის მთლიანად კორექტირებულია - იდეალური ფოკუსის სიბრტყე ხდება ნამდვილად ბრტყელი.

ველის გამრუდება მიჩნეულია აბერაციად, რადგან ბრტყელი ობიექტის (სატესტო მაგიდა ან აგურის კედელი) ფოტოგრაფიისას, ფოკუსირებით კადრის ცენტრში, მისი კიდეები აუცილებლად იქნება ფოკუსირებული, რაც შეიძლება შეცდომით ჩაითვალოს ბუნდოვან ლინზად. მაგრამ რეალურ ფოტოგრაფიულ ცხოვრებაში ჩვენ იშვიათად ვხვდებით ბრტყელ ობიექტებს - ჩვენს ირგვლივ სამყარო სამგანზომილებიანია - და ამიტომ მიდრეკილი ვარ ფართოკუთხიანი ლინზებისთვის დამახასიათებელი ველის გამრუდება მათ უპირატესობად მივიჩნიო და არა მინუსად. გამოსახულების ველის გამრუდება არის ის, რაც საშუალებას აძლევს ორივე წინა პლანზე და ფონი იყოს თანაბრად მკვეთრი ერთდროულად. თავად განსაჯეთ: ყველაზე ფართო კუთხური კომპოზიციების ცენტრი დისტანციაშია, ხოლო წინა პლანზე ობიექტები განლაგებულია ჩარჩოს კუთხეებთან უფრო ახლოს, ასევე ბოლოში. ველის გამრუდება ორივეს მკვეთრს ხდის, რაც გამორიცხავს დიაფრაგმის ზედმეტად დახურვის აუცილებლობას.

ველის გამრუდებამ შესაძლებელი გახადა, შორეულ ხეებზე ფოკუსირებისას, ასევე მიეღო მარმარილოს მკვეთრი ბლოკები მარცხენა ქვედა ნაწილში.
ცაში და მარჯვენა შორეულ ბუჩქებში რაღაც ბუნდოვანება დიდად არ მაწუხებდა ამ სცენაში.

ამასთან, უნდა გვახსოვდეს, რომ გამოსახულების ველის გამოხატული გამრუდების მქონე ლინზებისთვის უვარგისია ავტომატური ფოკუსირების მეთოდი, რომლის დროსაც თქვენ ჯერ ფოკუსირდებით ყველაზე ახლოს მდებარე ობიექტზე ცენტრალური ფოკუსირების სენსორის გამოყენებით, შემდეგ კი აწყობთ ჩარჩოს (იხ. "როგორ გამოვიყენოთ ავტოფოკუსი"). იმის გამო, რომ სუბიექტი გადაინაცვლებს კადრის ცენტრიდან პერიფერიაზე, თქვენ რისკავთ წინა ფოკუსის მიღებას ველის გამრუდების გამო. სრულყოფილი ფოკუსირებისთვის, მოგიწევთ შესაბამისი კორექტირების გაკეთება.

Დამახინჯება

დამახინჯება არის აბერაცია, რომლის დროსაც ობიექტივი უარს ამბობს სწორი ხაზების სწორებად გამოსახვაზე. გეომეტრიულად, ეს ნიშნავს ობიექტსა და მის გამოსახულებას შორის მსგავსების დარღვევას ლინზის ხედვის ველში წრფივი გადიდების ცვლილების გამო.

არსებობს დამახინჯების ორი ყველაზე გავრცელებული ტიპი: პინკუშიონი და ლულა.

ზე ლულის დამახინჯებაწრფივი გადიდება მცირდება ლინზის ოპტიკურ ღერძს მოშორებისას, რაც იწვევს კადრის კიდეებზე სწორი ხაზების გადახრას, რაც გამოსახულებას აძლევს ამობურცულ იერს.

ზე pincushion დამახინჯებაპირიქით, წრფივი გადიდება იზრდება ოპტიკური ღერძიდან დაშორებით. სწორი ხაზები იღუნება შიგნით და გამოსახულება ჩაზნექილი ჩანს.

გარდა ამისა, რთული დამახინჯება ხდება, როდესაც ხაზოვანი გადიდება ჯერ მცირდება ოპტიკური ღერძიდან დაშორებით, მაგრამ კვლავ იწყებს ზრდას ჩარჩოს კუთხეებთან ახლოს. ამ შემთხვევაში სწორი ხაზები ულვაშის ფორმას იღებს.

დამახინჯება ყველაზე მეტად გამოხატულია მასშტაბურ ლინზებში, განსაკუთრებით მაღალი გადიდებით, მაგრამ ასევე შესამჩნევია ფიქსირებული ფოკუსური სიგრძის ლინზებში. ფართო კუთხის ლინზებს აქვთ ლულის დამახინჯება (ამის უკიდურესი მაგალითია თევზის თვალის ლინზები), ხოლო ტელეფოტო ლინზებს, როგორც წესი, აქვთ პინჩის დამახინჯება. ჩვეულებრივი ლინზები, როგორც წესი, ყველაზე ნაკლებად ექვემდებარება დამახინჯებას, მაგრამ ის მთლიანად კორექტირებულია მხოლოდ კარგ მაკრო ლინზებში.

ზუმის ლინზებით, ხშირად შეგიძლიათ იხილოთ ლულის დამახინჯება ფართო კუთხით და პინკუშის დამახინჯება ტელეფოტო პოზიციაზე, ფოკუსური სიგრძის დიაპაზონის შუაში პრაქტიკულად დამახინჯების გარეშე.

დამახინჯების სიმძიმე ასევე შეიძლება განსხვავდებოდეს ფოკუსირების მანძილის მიხედვით: მრავალი ლინზებით დამახინჯება აშკარაა, როდესაც ფოკუსირებულია ახლომდებარე ობიექტზე, მაგრამ თითქმის უხილავი ხდება უსასრულობაში ფოკუსირებისას.

21-ე საუკუნეში დამახინჯება არ არის დიდი პრობლემა. თითქმის ყველა RAW გადამყვანი და მრავალი გრაფიკული რედაქტორი საშუალებას გაძლევთ გამოასწოროთ დამახინჯება ფოტოების დამუშავებისას და ბევრი თანამედროვე კამერა ამას თავად აკეთებს გადაღების დროს. დამახინჯების პროგრამული კორექტირება სათანადო პროფილით იძლევა შესანიშნავ შედეგებს და თითქმისარ მოქმედებს გამოსახულების სიმკვეთრეზე.

აქვე მინდა აღვნიშნო, რომ პრაქტიკაში, დამახინჯების კორექტირება არც თუ ისე ხშირად არის საჭირო, რადგან დამახინჯება შესამჩნევია შეუიარაღებელი თვალით მხოლოდ მაშინ, როდესაც ჩარჩოს კიდეებზე აშკარად სწორი ხაზებია (ჰორიზონტი, შენობების კედლები, სვეტები). სცენებში, რომლებსაც პერიფერიაზე მკაცრად ხაზოვანი ელემენტები არ აქვთ, დამახინჯება, როგორც წესი, თვალს საერთოდ არ ავნებს.

ქრომატული აბერაციები

ქრომატული ან ფერის აბერაციები გამოწვეულია სინათლის დისპერსიით. საიდუმლო არ არის, რომ ოპტიკური საშუალების გარდატეხის ინდექსი დამოკიდებულია სინათლის ტალღის სიგრძეზე. მოკლე ტალღებს უფრო მაღალი ხარისხის გარდატეხა აქვთ, ვიდრე გრძელ ტალღებს, ე.ი. სხივები ლურჯი ფერისისინი ირღვევა ობიექტური ლინზებით უფრო ძლიერად, ვიდრე წითელი. შედეგად, ობიექტის გამოსახულებები იქმნება სხივებით სხვადასხვა ფერები, შეიძლება არ ემთხვეოდეს ერთმანეთს, რაც იწვევს ფერთა არტეფაქტების გაჩენას, რასაც ქრომატულ აბერაციას უწოდებენ.

შავ-თეთრ ფოტოგრაფიაში, ქრომატული აბერაციები არ არის ისეთი შესამჩნევი, როგორც ფერადი ფოტოგრაფიაში, მაგრამ, მიუხედავად ამისა, ისინი მნიშვნელოვნად ამცირებენ თუნდაც შავ-თეთრი გამოსახულების სიმკვეთრეს.

ქრომატული აბერაციის ორი ძირითადი ტიპი არსებობს: პოზიციის ქრომატულობა (სიგრძივი ქრომატული აბერაცია) და გადიდების ქრომატულობა (ქრომატული გადიდების განსხვავება). თავის მხრივ, თითოეული ქრომატული აბერაცია შეიძლება იყოს პირველადი ან მეორადი. ქრომატული აბერაციები ასევე მოიცავს ქრომატულ განსხვავებებს გეომეტრიულ აბერაციებში, ე.ი. სხვადასხვა სიმძიმის მონოქრომატული აბერაციები სხვადასხვა სიგრძის ტალღებისთვის.

პოზიციის ქრომატიზმი

პოზიციური ქრომატიზმი ან გრძივი ქრომატული აბერაცია ხდება მაშინ, როდესაც სხვადასხვა სიგრძის სინათლის სხივები ფოკუსირებულია სხვადასხვა სიბრტყეში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ლურჯი სხივები ფოკუსირებულია ლინზის უკანა მთავარ სიბრტყესთან, ხოლო წითელი სხივები უფრო შორს მწვანე ფერი, ე.ი. ლურჯისთვის არის წინა ფოკუსი, ხოლო წითელისთვის არის უკანა ფოკუსი.

პოზიციის ქრომატიზმი.

ჩვენდა საბედნიეროდ, მათ ჯერ კიდევ მე-18 საუკუნეში ისწავლეს სიტუაციის ქრომატიზმის გამოსწორება. მინისგან დამზადებული შემგროვებელი და განსხვავებული ლინზების შერწყმით სხვადასხვა რეფრაქციული ინდექსებით. შედეგად, კაჟის (კონვერგენტული) ლინზის გრძივი ქრომატული აბერაცია კომპენსირდება გვირგვინის (დიფუზიური) ლინზის აბერაციით და სხვადასხვა ტალღის სიგრძის სინათლის სხივები შეიძლება ფოკუსირებული იყოს ერთ წერტილში.

ქრომატული პოზიციის კორექტირება.

ლინზებს, რომლებშიც პოზიციის ქრომატიზმი შესწორებულია, აქრომატული ეწოდება. თითქმის ყველა თანამედროვე ლინზა აქრომატულია, ასე რომ, დღეს შეგიძლიათ უსაფრთხოდ დაივიწყოთ პოზიციის ქრომატიზმი.

ქრომატიზმის ზრდა

გადიდების ქრომატიზმი ხდება იმის გამო, რომ ლინზების ხაზოვანი გადიდება განსხვავდება სხვადასხვა ფერები. შედეგად, სხვადასხვა ტალღის სიგრძის სხივებით წარმოქმნილ სურათებს ოდნავ აქვს სხვადასხვა ზომის. ვინაიდან სხვადასხვა ფერის გამოსახულება ორიენტირებულია ლინზის ოპტიკურ ღერძზე, გადიდების ქრომატულობა არ არის კადრის ცენტრში, მაგრამ იზრდება მისი კიდეებისკენ.

გამადიდებელი ქრომატიზმი გამოსახულების პერიფერიაზე ჩნდება ფერადი ზოლის სახით ობიექტების გარშემო მკვეთრი კონტრასტული კიდეებით, როგორიცაა მუქი ხის ტოტები ნათელი ცის წინააღმდეგ. იმ ადგილებში, სადაც ასეთი ობიექტები არ არის, ფერების შეფერილობა შეიძლება არ იყოს შესამჩნევი, მაგრამ მთლიანი სიცხადე მაინც შემცირდება.

ლინზების დიზაინის დროს, გადიდების ქრომატულობის გამოსწორება ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე პოზიციის ქრომატიზმი, ამიტომ ეს აბერაცია შეიძლება შეინიშნოს სხვადასხვა ხარისხით რამდენიმე ლინზებში. ეს უპირველეს ყოვლისა გავლენას ახდენს მასშტაბირების ლინზებზე მაღალი გადიდებით, განსაკუთრებით ფართო კუთხით.

თუმცა, გამადიდებელი ქრომატიზმი დღეს არ არის შეშფოთების მიზეზი, რადგან ის საკმაოდ მარტივად გამოსწორდება პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით. ყველა კარგ RAW გადამყვანს შეუძლია ავტომატურად აღმოფხვრას ქრომატული აბერაციები. გარდა ამისა, სულ უფრო მეტი ციფრული კამერა აღჭურვილია JPEG ფორმატში გადაღებისას აბერაციების გამოსწორების ფუნქციით. ეს ნიშნავს, რომ ბევრ ლინზს, რომლებიც წარსულში საშუალოდ ითვლებოდა, ახლა შეუძლია გამოსახულების საკმაოდ ღირსეული ხარისხის უზრუნველყოფა ციფრული ხელჯოხების დახმარებით.

პირველადი და მეორადი ქრომატული აბერაციები

ქრომატული აბერაციები იყოფა პირველად და მეორად.

პირველადი ქრომატული აბერაციები არის ქრომატიზმები მათი ორიგინალური შეუსწორებელი ფორმით, გამოწვეული სხვადასხვა ხარისხითსხვადასხვა ფერის სხივების რეფრაქცია. პირველადი აბერაციების არტეფაქტები შეღებილია სპექტრის უკიდურეს ფერებში - ლურჯი-იისფერი და წითელი.

ქრომატული აბერაციების გასწორებისას, სპექტრის კიდეებზე ქრომატული განსხვავება აღმოფხვრილია, ე.ი. ლურჯი და წითელი სხივები იწყებენ ფოკუსირებას ერთ წერტილში, რაც, სამწუხაროდ, შეიძლება არ ემთხვეოდეს მწვანე სხივების ფოკუსირების წერტილს. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება მეორადი სპექტრი, რადგან ქრომატული განსხვავება პირველადი სპექტრის შუაში (მწვანე სხივები) და მისი კიდეებისთვის გაერთიანებული (ლურჯი და წითელი სხივები) გადაუჭრელი რჩება. ეს არის მეორადი აბერაციები, რომელთა არტეფაქტები შეღებილია მწვანე და მეწამული.

როდესაც ისინი საუბრობენ თანამედროვე აქრომატული ლინზების ქრომატულ აბერაციებზე, უმეტეს შემთხვევაში ისინი გულისხმობენ გადიდების მეორად ქრომატიზმს და მხოლოდ მას. აპოქრომატები, ე.ი. ლინზები, რომლებშიც პირველადი და მეორადი ქრომატული აბერაციები მთლიანად აღმოიფხვრება, წარმოუდგენლად რთულია და ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ოდესმე გავრცელდეს.

სფეროქრომატიზმი არის გეომეტრიულ აბერაციებში ქრომატული განსხვავების ერთადერთი მაგალითი, რომელიც უნდა აღინიშნოს და ჩნდება, როგორც ფოკუსირებული უბნების დახვეწილი შეღებვა მეორადი სპექტრის უკიდურეს ფერებში.

სფეროქრომატიზმი ხდება იმის გამო, რომ ზემოთ განხილული სფერული აბერაცია იშვიათად სწორდება თანაბრად სხვადასხვა ფერის სხივებისთვის. შედეგად, წინა პლანზე ფოკუსირებული ლაქები შეიძლება ჰქონდეს ოდნავ მეწამული კიდეები, ხოლო ფონზე მდებარე ადგილებს შეიძლება ჰქონდეს მწვანე კიდე. სფეროქრომატიზმი ყველაზე მეტად დამახასიათებელია სწრაფი ხანგრძლივი ფოკუსირებული ლინზებისთვის, როდესაც გადაიღეთ ფართო ღია დიაფრაგმით.

რაზე უნდა ინერვიულო?

არ არის საჭირო ფიქრი. ყველაფერი, რაზეც უნდა ინერვიულოთ, ალბათ უკვე იზრუნეს თქვენი ლინზის დიზაინერებმა.

იდეალური ლინზები არ არსებობს, რადგან ზოგიერთი აბერაციის გამოსწორება იწვევს სხვების გაძლიერებას და ლინზების დიზაინერი, როგორც წესი, ცდილობს გონივრული კომპრომისის პოვნას მის მახასიათებლებს შორის. თანამედროვე ზუმი უკვე შეიცავს ოც ელემენტს და არ არის საჭირო მათი გადაჭარბებული გართულება.

ყველა კრიმინალური აბერაცია დეველოპერების მიერ ძალიან წარმატებულად არის შესწორებული და დარჩენილებთან ერთად ადვილად ხვდება. თუ თქვენს ლინზას აქვს სუსტი მხარეები(და ასეთი ლინზები უმეტესობაა), ისწავლეთ მათი გვერდის ავლით თქვენს საქმიანობაში. ლინზის გაჩერებისას მცირდება სფერული აბერაცია, კომა, ასტიგმატიზმი და მათი ქრომატული განსხვავებები (იხ. „ოპტიმალური დიაფრაგმის არჩევა“). ფოტოების დამუშავებისას აღმოფხვრილია დამახინჯება და ქრომატული გადიდება. გამოსახულების ველის გამრუდება მოითხოვს დამატებით ყურადღებას ფოკუსირებისას, მაგრამ ასევე არ არის ფატალური.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იმის ნაცვლად, რომ მოწყობილობას არასრულყოფილება დააბრალოს, მოყვარულმა ფოტოგრაფმა უფრო მეტად უნდა დაიწყოს საკუთარი თავის გაუმჯობესება თავისი ხელსაწყოების საფუძვლიანად შესწავლით და მათი უპირატესობებისა და უარყოფითი მხარეების მიხედვით.

Გმადლობთ ყურადღებისთვის!

ვასილი ა.

Პოსტსკრიპტუმი

თუ სტატია თქვენთვის სასარგებლო და ინფორმატიულია, შეგიძლიათ მხარი დაუჭიროთ პროექტს მის განვითარებაში წვლილის შეტანით. თუ არ მოგეწონათ სტატია, მაგრამ გაქვთ აზრები, თუ როგორ გააუმჯობესოთ ის, თქვენი კრიტიკა არანაკლებ მადლიერებით იქნება მიღებული.

გახსოვდეთ, რომ ეს სტატია ექვემდებარება საავტორო უფლებებს. ხელახალი ბეჭდვა და ციტირება დასაშვებია იმ პირობით, რომ არსებობს წყაროს სწორი ბმული და გამოყენებული ტექსტი არ უნდა იყოს დამახინჯებული ან შეცვლილი არანაირად.

ამ შეცდომის დადგენა შესაძლებელია ადვილად ხელმისაწვდომი ექსპერიმენტების გამოყენებით. ავიღოთ მარტივი კონვერტაციული ლინზა 1 (მაგალითად, პლანო-ამოზნექილი ლინზა) რაც შეიძლება დიდი დიამეტრით და მცირე ფოკუსური მანძილით. მცირე და ამავდროულად საკმაოდ კაშკაშა სინათლის წყაროს მიღება შესაძლებელია დიდ ეკრანზე 2 დიამეტრის ნახვრეტის გაბურღვით და მის წინ ყინვაგამძლე შუშის 3-ის მიმაგრებით, რომელიც განათებულია შორიდან ძლიერი ნათურით. მანძილი. კიდევ უკეთესია რკალის ფანრის შუქის კონცენტრირება ყინვაგამძლე მინაზე. ეს „მნათობი წერტილი“ უნდა განთავსდეს ლინზის მთავარ ოპტიკურ ღერძზე (ნახ. 228, ა).

ბრინჯი. 228. სფერული აბერაციის ექსპერიმენტული შესწავლა: ა) ლინზა, რომელზეც ფართო სხივი ეცემა, ბუნდოვან გამოსახულებას იძლევა; ბ) ლინზის ცენტრალური ზონა იძლევა კარგ მკვეთრ გამოსახულებას

ამ ლინზის დახმარებით, რომელზედაც ეცემა სინათლის ფართო სხივები, შეუძლებელია წყაროს მკვეთრი გამოსახულების მიღება. როგორც არ უნდა გადავიტანოთ ეკრანი 4, ის საკმაოდ ბუნდოვან სურათს წარმოქმნის. მაგრამ თუ ლინზაზე დაცემის სხივებს შეზღუდავთ მუყაოს ნაჭერი 5 მის წინ ცენტრალური ნაწილის მოპირდაპირე პატარა ნახვრეტით (ნახ. 228, ბ), მაშინ გამოსახულება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდება: შეგიძლიათ იპოვოთ ასეთი პოზიცია. ეკრანისთვის 4, რომ მასზე წყაროს გამოსახულება საკმაოდ მკვეთრი იქნება. ეს დაკვირვება საკმაოდ შეესაბამება იმას, რაც ვიცით ვიწრო პარაქსიალური სხივების გამოყენებით ობიექტივში მიღებული გამოსახულების შესახებ (შდრ. §89).

ბრინჯი. 229. ეკრანი ხვრელების მქონე სფერული აბერაციის შესასწავლად

ახლა მოდით შევცვალოთ მუყაო ცენტრალური ნახვრეტით მუყაოს ნაჭერით პატარა ნახვრეტებით, რომლებიც მდებარეობს ლინზის დიამეტრის გასწვრივ (სურ. 229). ამ ნახვრეტებში გამავალი სხივების ბილიკის დადგენა შესაძლებელია, თუ ლინზის უკან ჰაერი ოდნავ შებოლილია. აღმოვაჩენთ, რომ სხივები, რომლებიც გადის ლინზების ცენტრიდან სხვადასხვა მანძილზე მდებარე ხვრელებს, იკვეთება სხვადასხვა წერტილში: რაც უფრო შორს გამოდის სხივი ლინზის ღერძიდან, მით უფრო ირღვევა იგი და მით უფრო ახლოს არის ობიექტივთან. მისი გადაკვეთა ღერძთან.

ამრიგად, ჩვენი ექსპერიმენტები აჩვენებს, რომ სხივები, რომლებიც გადის ლინზების ცალკეულ ზონებში, რომლებიც მდებარეობს ღერძიდან სხვადასხვა მანძილზე, იძლევა წყაროს სურათებს, რომელიც მდებარეობს ლინზიდან სხვადასხვა მანძილზე. ეკრანის მოცემულ პოზიციაზე მასზე ლინზების სხვადასხვა ზონა გამოჩნდება: ზოგი უფრო მკვეთრია, ზოგი კი წყაროს უფრო ბუნდოვანი გამოსახულებაა, რომელიც გაერთიანდება მსუბუქ წრეში. შედეგად, დიდი დიამეტრის ობიექტივი წარმოქმნის წერტილის წყაროს გამოსახულებას არა წერტილის, არამედ ბუნდოვანი სინათლის ლაქის სახით.

ასე რომ, ფართო სინათლის სხივების გამოყენებისას ჩვენ არ ვიღებთ წერტილოვან გამოსახულებას მაშინაც კი, როდესაც წყარო მდებარეობს მთავარ ღერძზე. ოპტიკურ სისტემებში ამ შეცდომას სფერული აბერაცია ეწოდება.

ბრინჯი. 230. სფერული აბერაციის გაჩენა. სხივები, რომლებიც აღმოცენდება ლინზიდან ღერძის ზემოთ სხვადასხვა სიმაღლეზე, იძლევა წერტილების გამოსახულებას სხვადასხვა წერტილში

მარტივი ნეგატიური ლინზებისთვის, სფერული აბერაციის გამო, ლინზის ცენტრალურ ზონაში გამავალი სხივების ფოკუსური მანძილი ასევე უფრო დიდი იქნება, ვიდრე პერიფერიულ ზონაში გამავალი სხივებისთვის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პარალელური სხივი, რომელიც გადის განსხვავებული ლინზის ცენტრალურ ზონაში, ხდება ნაკლებად განსხვავებული, ვიდრე გარე ზონებში გამავალი სხივი. კონვერტაციული ლინზის შემდეგ სინათლის იძულებით, რომ გაიაროს განსხვავებულ ლინზაში, ჩვენ ვზრდით ფოკუსურ სიგრძეს. თუმცა, ეს ზრდა ნაკლებად მნიშვნელოვანი იქნება ცენტრალური სხივებისთვის, ვიდრე პერიფერიული სხივებისთვის (ნახ. 231).

ბრინჯი. 231. სფერული აბერაცია: ა) შემგროვებელ ლინზაში; ბ) განსხვავებულ ლინზაში

ამრიგად, კონვერტაციული ლინზების უფრო გრძელი ფოკუსური მანძილი, რომელიც შეესაბამება ცენტრალურ სხივებს, გაიზრდება ნაკლები, ვიდრე პერიფერიული სხივების მოკლე ფოკუსური სიგრძე. შესაბამისად, განსხვავებული ლინზა, თავისი სფერული აბერაციის გამო, ათანაბრდება ცენტრალური და პერიფერიული სხივების ფოკუსური მანძილების სხვაობას, რაც გამოწვეულია შემგროვებელი ლინზის სფერული აბერაციით. კონვერგირებადი და განსხვავებულ ლინზების კომბინაციის სწორად გამოთვლებით, ჩვენ შეგვიძლია განვახორციელოთ ეს გასწორება ისე სრულად, რომ ორი ლინზის სისტემის სფერული აბერაცია პრაქტიკულად ნულამდე დაიყვანება (სურ. 232). როგორც წესი, ორივე მარტივი ლინზა ერთმანეთზეა წებოვანი (სურ. 233).

ბრინჯი. 232. სფერული აბერაციის კორექტირება კონვერგირებადი და განსხვავებული ლინზების კომბინაციით

ბრინჯი. 233. წებოვანი ასტრონომიული ლინზა, შესწორებული სფერული აბერაციისთვის

ზემოაღნიშნულიდან ირკვევა, რომ სფერული აბერაციის განადგურება ხორციელდება სისტემის ორი ნაწილის კომბინაციით, რომელთა სფერული აბერაციები ერთმანეთს ანაზღაურებენ. ჩვენ იგივეს ვაკეთებთ სისტემის სხვა ხარვეზების გამოსწორებისას.

აღმოფხვრილი სფერული აბერაციის მქონე ოპტიკური სისტემის მაგალითია ასტრონომიული ლინზები. თუ ვარსკვლავი მდებარეობს ლინზის ღერძზე, მაშინ მისი გამოსახულება პრაქტიკულად არ არის დამახინჯებული აბერაციით, თუმცა ლინზის დიამეტრმა შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ათეულ სანტიმეტრს.