Aberración cromática
Aberración cromática : distorsión de la imagen debido a la dependencia del índice de refracción del medio de la longitud de onda de la radiación que pasa a través de este medio (la aberración se debe a la dispersión de la luz ) [1] . Debido al fenómeno de la dispersión , las distancias focales para diferentes longitudes de onda (rayos de diferentes colores ) son diferentes y no caen en un punto, llamado foco (focus point)
La aberración cromática es un tipo de aberración en un sistema óptico .
En la aberración cromática, hay:
- cromatismo de posición;
- cromatismo de aumento;
- diferencias cromáticas de aberraciones geométricas.
Las aberraciones cromáticas conducen a una disminución en la claridad de la imagen y, a veces, también a la aparición de contornos de colores, rayas, manchas en ella: artefactos.
Posición del cromatismo
Cuando la luz pasa a través del vidrio óptico u otros materiales ópticos, se observa dispersión . Este fenómeno radica en que el índice de refracción del medio depende de la longitud de onda de la radiación (diferentes colores ).
El índice de refracción de los rayos azules es mayor que el de los rayos rojos , por lo que el foco ( punto ) de los rayos azules se ubica más cerca del plano principal trasero de la lente que el foco de los rayos rojos . De ello se deduce que los rayos obtenidos por la descomposición de la luz blanca tendrán diferentes focos . No existe una distancia focal única para una lente, pero hay un conjunto de distancias focales: un foco por haz de cada color.
La diferencia se denomina " cromatismo de posición " (o diferencia de posición cromática, aberración cromática longitudinal [П 1] ) [2] . La apertura lo reduce un poco.
En este caso, las imágenes del objeto en rayos de diferentes colores se ubicarán a diferentes distancias del punto principal posterior. Si enfoca los rayos rojos, la imagen de los rayos azules estará desenfocada y viceversa.
Las lentes fotográficas están diseñadas para eliminar las aberraciones cromáticas. El sistema de lentes que acerca los focos de dos rayos (por ejemplo, azul y amarillo) se llama acromático (acromatizado [2] ), y cuando los focos de tres rayos se acercan , se llama apocromático , cuatro - supercromático .
El cromatismo de posición provoca un desenfoque importante de la imagen, por lo que, cuando se dispara en blanco y negro con monóculo y periscopio , en los que no se ha eliminado, tras ajustarlo a la nitidez, se debe introducir una corrección adicional para la posición de la lente relativa. al elemento fotosensible , determinado por la fórmula:
dónde:
- - distancia focal conjugada ;
- es la distancia focal de un monóculo o periscopio.
La necesidad de corrección es causada por el hecho de que durante el enfoque visual, la imagen, debido a la mayor sensibilidad del ojo a los rayos amarillos , se establece en su foco, y no en el foco de los rayos azul-violeta, a los que los negros- y-el material fotográfico blanco no sensibilizado es el más sensible. Los rayos azul-violeta, al estar desenfocados, forman importantes "círculos de dispersión" que reducen la nitidez de la imagen.
El cromatismo de posición se puede corregir combinando lentes convergentes y divergentes . Las lentes deben consistir en vidrios ópticos y tener una dispersión diferente [3] . Al pasar por la primera lente, el haz se desvía hacia el eje óptico y se dispersa . Al entrar en la segunda lente, el haz se desvía ligeramente en la dirección opuesta y se vuelve a dispersar, pero en la dirección opuesta. Como resultado, la aberración cromática de la primera lente es compensada por la segunda lente "negativa", y los rayos de diferentes colores se recogerán en un punto. Las lentes que corrigen el cromatismo de la posición se denominan lentes acromáticas (acrómatas).
Las lentes acromáticas se utilizan en muchas lentes modernas . No siempre es necesario acromatizar un elemento individual de un sistema óptico o una combinación de ellos; es suficiente que todos los elementos en su conjunto compensen la dispersión de los demás.
Para reducir las aberraciones cromáticas en los diseños de instrumentos ópticos ( objetivos , binoculares , microscopios , telescopios , etc.), se pueden utilizar elementos ópticos como lentes hechos de vidrios ópticos especiales ( Kurzflint , Langkron ), espejos o placas de zona .
Aumento del cromatismo
El cromatismo de aumento (también llamado diferencia cromática de aumento ) es una aberración cromática en la que las imágenes del mismo objeto en haces de diferentes colores tienen tamaños ligeramente diferentes. No disminuye desde la apertura , así como desde el aumento .
Para una imagen en color en forma digital, el cromatismo de aumento puede corregirse en cierta medida mediante software. Para reducir con precisión los tres componentes de la imagen (rojo, verde y azul), es necesario cambiar la escala de dos de ellos, dejando inmóvil el punto por donde pasa el eje óptico (normalmente, este es el centro del cuadro). Muchos convertidores de archivos sin procesar tienen esa función, pero es preferible la corrección óptica, ya que las lentes complejas también contienen otras aberraciones que no se pueden corregir mediante conversiones simples y son individuales para cada modelo de lente, como resultado de lo cual se vuelve difícil aislar el cromatismo de aumento mediante programación. . Una buena corrección del cromatismo de ampliación no es posible cuando el objetivo funciona mal a contraluz . Corregir el cromatismo del zoom en una computadora mejora la calidad de la imagen, pero aún es preferible tomar fotografías con lentes que tengan aberraciones mínimas. Por lo tanto, las lentes con una distancia focal fija suelen tener significativamente menos aberraciones que las lentes con zoom .
Diferencias cromáticas de aberraciones geométricas
En general, cada aberración geométrica depende del color . Entonces, por ejemplo, la aberración esférica puede ser diferente para los rayos azules y rojos ("esferocromatismo") y/o la diferencia cromática en las aberraciones de los rayos oblicuos [4] . Estas también pueden considerarse aberraciones cromáticas, ya que los efectos secundarios de su influencia son generalmente similares a los efectos secundarios de los cromatismos de posición y aumento.
Aberración cromática en la fotografía
En muchas cámaras modernas, el cromatismo del zoom se corrige automáticamente. El procesador de la cámara realiza el ajuste cuando se escribe el archivo (por ejemplo, JPEG ). Al disparar en RAW, los ajustes se pueden realizar más tarde, al procesar el archivo RAW. La corrección del software del cromatismo de aumento no reduce la claridad de la imagen.
Al mismo tiempo, el cromatismo de posición no se puede corregir mediante procesamiento de software. . Muchas lentes ultrarrápidas, incluidos los modelos profesionales [5] , tienen un cromatismo de posición pronunciado en aperturas abiertas. Por regla general, el cromatismo de posición deja de notarse cuando la apertura se cierra a f/2.8-f/4.
Notas
Comentarios- ↑ Si el cromatismo de posición se describe por la diferencia en las alturas de la incidencia de rayos de diferentes colores en el plano de enfoque, entonces el cromatismo de posición se denomina "aberración cromática transversal".
- ↑ Fotokinotecnia, 1981 , p. 397.
- ↑ 1 2 Volosov, 1978 , pág. 154.
- ↑ Fotografía de pequeño formato, 1959 , p. 295.
- ↑ Volósov, 1978 , pág. 157.
- ↑ Canon EF 50mm f/1.2 USM L (formato completo) - Revisión/Informe de prueba
Literatura
- E. A. Iofis . Tecnología fotográfica / I. Yu. Shebalin. - M.,: "Enciclopedia soviética", 1981. - S. 397 . — 447 pág.
- D. S. Volosov . Óptica fotográfica. - 2ª ed. - M.,: "Arte", 1978. - S. 154-159. — 543 pág.
- A. N. Vedenov. Desventajas de la lente y su corrección en la lente // Fotografía de pequeño formato / I. V. Barkovsky. - L.,: Lenizdat, 1959. - S. 291-297. — 675 pág.
 diccionarios y enciclopedias |
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