Abberacje

Abberacje (aberracje) w optyce to odchylenia od idealnego odwzorowania obrazu przez układ optyczny, które prowadzą do rozmycia, zniekształcenia lub aberracji kolorów. Powodowane są geometrią układu, właściwościami materiałów oraz różnicami w załamaniu światła przy różnych długościach fali. Zjawiska te ograniczają ostrość i wierne odwzorowanie kształtów na zdjęciach i w obserwacjach.

Podział na aberracje chromatyczne i geometrii. Aberacje chromatyczne wynikają z zależności współczynnika załamania od długości fali, co powoduje rozchodzenie się ognisk dla różnych kolorów. Wśród aberracji geometrii wyróżnia się klasy Seidla (trzypoziomowe): sferyczna, koma, astygmatyzm, krzywizna pola i zniekształcenia (distortion). Dodatkowo wyróżnia się aberracje boczne (lateralne) i osiowe (longitudinalne) chromatyczne.

Skutki dla obrazu obejmują rozmycie na krawędziach, wyraźne komary-zarysowania, rozjechanie ostrości w różnych częściach pola widzenia oraz zniekształcenia perspektywiczne. Zależnie od zastosowania, pewne aberracje są bardziej problematyczne niż inne.

Korekta i ograniczanie. W projektowaniu układów optycznych stosuje się soczewki asferyczne, matryce dwuskładnikowe (achromaty), soczewki apochromatyczne, precyzyjne dobranie materiałów i ich ułożenie oraz pozycjonowanie przysłony. W nowoczesnych systemach wykorzystuje się także optykę adaptacyjną (adaptive optics) i przetwarzanie danych, aby zredukować lub zneutralizować pozostałe aberracje.

W kontekście astronomii aberracje obejmują także wpływ atmosferyczny (seeing, dyspersja atmosferyczna), która dodaje dodatkowe zniekształcenia obrazu, szczególnie w obserwacjach z powierzchni Ziemi.